1

REGULACJA

KRĄŻENIA

Ć

wiczenie nr 9

dr Katarzyna Gębczak

ANALITYKA MEDYCZNA II ROK, Katedra Podstaw Nauk Medycznych

Zadaniem procesów regulacyjnych jest
zaopatrzenie organizmu w krew w spoczynku i
różnych warunkach obciążenia.
W tym celu:

• musi być zapewnione minimalne ukrwienie wszystkich

narządów,

• akcja serca i ciśnienie muszą podlegać optymalnej regulacji

(homeostaza):

–

wyróżnione są te narządy, które mają dla ustroju kardynalne

znaczenie (mózg, serce, nerki),

–

prąd krwi musi być kierowany do najbardziej aktywnych w

danej chwili układów i narządów (np. mięśnie) kosztem tych,

będących aktualnie w spoczynku (np. przewód pokarmowy i

nerki).

Jednoczesne maksymalne ukrwienie wszystkich narządów

mogłoby przekroczyć wydajność serca.

2

Regulacji podlega:

Regulacji podlega:

• Ilość krwi przepompowywanej przez serce

ze zbiorników żylnych do tętniczych,

• Zmiana objętości krwi w zbiornikach

ż

ylnych i tętniczych,

• Zmiana średnicy naczyń (naczyniowego

oporu obwodowego).

Mechanizmy regulujące można

Mechanizmy regulujące można

podzielić na:

podzielić na:

• Miejscowe – działające w obrębie naczyń

narządu lub tkanki (autoregulacja).

• Ogóloustojowe – sterowane odruchowo

przez układ nerwowy i hormonalny.

3

ZADANIA AUTOREGULACJI:

1.

utrzymanie stałego ukrwienie
narządów przy zmieniającym się
ciśnieniu krwi

gdy przemiana materii

danego narządu jest stała

2.

dopasowanie ukrwienia do zmian
metabolizmu narządu (autoregulacja
metaboliczna)

ukrwienie może

wielokrotnie przekroczyć wartość
spoczynkową.

Autoregulacja przepływu krwi zależy

Autoregulacja przepływu krwi zależy

od tonusu naczyniowego (napięcia

od tonusu naczyniowego (napięcia

mięśniowego arterioli)

mięśniowego arterioli)

Rozciąganie arterioli

wywołuje ich

automatyczny skurcz i

ograniczenie

przepływu krwi

Zmniejszenie

rozciągania –

rozkurcz arterioli i

wzrost przepływu

krwi

4

MECHANIZM

MIOGENNY

MECHANIZM

MIOGENNY

Zjawisko miejscowe (dotyczy naczyń nerkowych,

wieńcowych, mózgowych, skórnych, mięśni

szkieletowych i trzewi)

Jest to zdolność mięśni gładkich

ś

cian naczyń do zmiany napięcia, w wyniku

mechanicznego rozciągania ścian.

Bodźcem mechanicznym jest ciśnienie krwi:
Wzrost ciśnienia - wzrost napięcia mięśni w ścianach naczyń - wzrost oporu
naczyniowego arterioli - spadek przepływu krwi.
Spadek ciśnienia - naczynie ulega rozszerzeniu - przepływ krwi się zwiększa.

Poza czynnikiem miogennym istotna rolę w

miejscowej regulacji przepływu krwi przez

tkanki odgrywają czynniki:

•• Metaboliczne

Metaboliczne – zwiększenie aktywności metabolicznej tkanek i

narządów poprawia przepływ krwi przez nie (przekrwienie

czynne)

zależy od bezpośredniego działania lokalnych

metabolitów na mięśnie gładkie arterioli.

•• Humoralne

Humoralne np. różne hormony kurczące i rozszerzające naczynia

•• Nerwowe

Nerwowe – związane z układem współczulnym.

– Wpływ obkurczający mają włókna współczulne przedzwojowe (w

rogach bocznych rdzenia kręgowego). Uwalniają na zakończeniach
pozazwojowych noradrenalinę, ATP i neuropeptyd Y (NYP)
wzrost oporu naczyniowego.

– Wzrost przepływu jest wynikiem zmniejszenia aktywności tych

nerwów i zmniejszonego uwalniania substancji obkurczających
naczynia. Pozazwojowe nerwy współczulne (cholinergiczne) mogą
też powodować rozszerzenie naczyń krwionośnych w mięśniach
szkieletowych.

5

Rozszerzanie naczyń (wzrost

przepływu) zachodzi pod wpływem:

•

acetylocholiny – jest mediatorem
w zwojach autonomicznych i w
pozazwojowych zakończeniach
przywspółczulnych. Powoduje
zmiany przepuszczalności błony
komórkowej, jej hiperpolaryzację,
zmniejszenie napięcia mięśni w
ś

cianie naczynia i rozkurcz

•

kinin np. bradykinina - odpowiada
za zwiększenie ukrwienia
niektórych gruczołów (np.
ś

linianek) w czasie ich

aktywności wydzielniczej

•

prostaglandyn serii E i I
(uwalniane przez śródbłonek
naczyniowy)

•

prostacykliny

•

NO

•

histaminy i ciał
histaminopodobnych - powstają
w tkankach w czasie działania
czynników uszkadzających o
charakterze chemicznym,
fizycznym lub biologicznym

•

ATP i ADP

•

adenozyny

•

osmomolarności

•

K

+

•

stężenia H

+

•

kwasu mlekowego

•

kwasu pirogronowego

•

pCO

2

•

pO

2

Skurcz mięśniówki arterioli

(obniżenie przepływu krwi) zachodzi

pod wpływem:

•

serotoniny – uwalnianej przez
płytki krwi

•

wazopresyny

•

angiotensyny II – powstaje we
krwi pod wpływem reniny
(enzymu nerkowego)

•

noradrenaliny – uwalniana z
rdzenia nadnerczy i z
zakończeń nerwów
współczulnych. Aktywuje
receptory

α

1

-adrenergiczne

komórek mięśni naczyniowych

•

somatostatyny

•

endotelin produkowanych przez
ś

ródbłonek

– ET-1 – najważniejsza. Działa

inotropowo i chronotropowo
dodatnio na serce, obkurcza
naczynia wieńcowe, nerkowe,
płucne i jelitowe

– ET-2
– ET-3

•

metabolitów kwasu arachidonowego

– prostaglandyn serii F (np. PGF

α

)

– tromboksanów
– leukotrienów (LTC

4

i LTD

4

)

6

•

Adrenalina – uwalniana przez rdzeń nadnerczy.
Działa dwojako, zależnie od stężenia :

–

może aktywować receptory adrenergiczne

β

2

i

prowadzić do rozkurczu naczyń,

–

pobudza receptory

α

1

, wywołując skurcz naczyń.

Efekt końcowy zależy od obecności i wzajemnego
stosunku

α i β receptorów.

Unerwienie mięśni naczyń

krwionośnych

Nerwy współczulne -

wpływają na zwężenie

naczyń obwodowych,

a rozszerzenie naczyń

serca i mózgu.

Nerwy

przywspółczulne -

powodują rozszerzenie

naczyń obwodowych.

7

Regulacja ciśnienia

Regulacja ciśnienia

tętniczego krwi

tętniczego krwi

Regulacja ciśnienia

Regulacja ciśnienia

tętniczego krwi

tętniczego krwi

Regulacja nerwowa

(ośrodkowa)

Regulacja

neurohormonalna

Ciśnienie tętnicze =

Ciśnienie tętnicze =

= przepływ sercowy

= przepływ sercowy

×× opór obwodowy

opór obwodowy

wzrasta w miarę

zmniejszania się

ś

wiatła naczyń

najważniejszy sposób

regulacji ciśnienia krwi w

tkankach, to regulacja

ś

rednicy tętniczek

8

Ośrodkowa kontrola układu krążenia w organizmie

jest realizowana za pośrednictwem 2 efektorów

Mięsień sercowy

Mięśnie gładkie

w ścianach naczyń

krwionośnych

Każdy z tych efektorów posiada własne ośrodki pobudzające

i hamujące, znajdujące się w rdzeniu przedłużonym.

Wyróżnia się ośrodek sercowy

i naczynioruchowy, które tworzą

razem funkcjonalną całość

ośrodek sercowo

ośrodek sercowo--naczyniowy.

naczyniowy.

9

OŚRODEK SERCOWY

OŚRODEK

SERCOWOZWALNIAJĄCY

OŚRODEK

SERCOWOPRZYSPIESZAJĄCY

Ośrodek sercowozwalniający ma przewagę

w działaniu nad sercowoprzyspiszającym.

OŚRODEK

NACZYNIORUCHOWY

STREFA PRESYJNA

zwężająca naczynia krwionośne

STREFA DEPRESYJNA

rozszerzająca naczynia krwionośne

W części bocznej rdzenia

przedłużonego

W części przyśrodkowej

rdzenia przedłużonego

10

Strefa presyjna (ośrodek presyjny):

••

Pobudzenie strefy presyjnej

Pobudzenie strefy presyjnej:

- podtrzymanie aktywności włókien kurczących naczynia;
- przepływ krwi ze zbiornika tętniczego do żylnego

zmniejsza się;

- ciśnienie w zbiorniku tętniczym wzrasta

• Pobudzenie neuronów strefy presyjnej

nerwy

zstępujące

ośrodki współczulne w rogach bocznych

rdzenia kręgowego

neurony w zwojach współczulnych

pobudzenie mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych.

Strefa presyjna jest pobudzana przez:

••

ośrodki z wyższych pięter mózgowia

ośrodki z wyższych pięter mózgowia - z kory
mózgowej i układu limbicznego za pośrednictwem
podwzgórza i układu siatkowatego pnia mózgu,

••

chemoreceptory

chemoreceptory u podstawy rdzenia przedłużonego,
aktywowane przez działanie jonów H

+

, pO

2

i pCO

2

w

mózgu i płynie mózgowo-rdzeniowym,

••

impulsację aferentną

impulsację aferentną z chemoreceptorów obwodowych

kłębków szyjnych i aortalnych oraz baroreceptorów łuku
aorty i zatoki tętnicy szyjnej.

••

ośrodek oddechowy

ośrodek oddechowy w rdzeniu przedłużonym,

11

Strefa depresyjna (ośrodek depresyjny):

• hamuje aktywność neuronów w rogach bocznych rdzenia i

tym samym zmniejsza aktywność nerwów współczulnych
(adrenergicznych) kurczących naczynia.

• małe tętniczki poszerzają się, zmniejsza się opór

naczyniowy, więcej krwi przepływa ze zbiornika tętniczego
do żylnego i obniża ciśnienie krwi w zbiorniku tętniczym.

Naczynia krwionośne nie muszą więc mieć specjalnych

Naczynia krwionośne nie muszą więc mieć specjalnych
nerwów rozszerzających.

nerwów rozszerzających.

Stałe napięcie mięśniówki naczyń wynika

ze stałego pobudzania strefy presyjnej i

aktywności przed- i pozazwojowych

neuronów współczulnych.

AKTYWNOŚĆ WSPÓŁCZULNA

kurczenie naczyń

ZAHAMOWANIE AKTYWNOŚCI WSPÓŁCZULNEJ

rozkurcz naczyń

12

Strefa depresyjna jest aktywowana pod

wpływem:

• impulsacji z baroreceptorów (w ścianach łuku aorty i

zatoki tętnicy szyjnej wewnętrznej),

•

pCO

2

we krwi tętniczej.

Ośrodek naczynioruchowy ma łączność z ośrodkiem
sercowozwalniającym. Pośredniczą pomiędzy nimi

nerwy współczulne.

1.

Krew o podwyższonej osmomolarności (

↑Na

+

),

powoduje pobudzenie osmoreceptorów w
przednim podwzgórzu

uwalnianie

wazopresyny (ADH)

wazopresyny (ADH) z podwzgórza i tylnego
płata przysadki (części nerwowej przysadki).
ADH zwiększa reabsorpcję wody w kanalikach
dystalnych i zbiorczych nerki, co przywraca
prawidłową osomomolarność krwi (zwiększa
objętość krwi).

REGULACJA NEUROHORMONALNA

13

2.

Układ RAA (renina-angiotensyna-aldosteron).

Angiotensyna I

(nieczynna fizjologicznie)

konwertaza angiotensyny

(uwalniana ze śródbłonka)

Angiotensynogen

(białko osocza)

RENINA (aparat przykłębuszkowy nerek)

Warstwa kłębkowata

kory nadnerczy

(ALDOSTERON)

Angiotensyna II

(śródbłonek naczyń, silne

zwężenie naczyń, wzrost

ciśnienia)

bezpośrednio: - przy ciśnienia
tętniczego w tętniczkach
nerkowych

pośrednio: -

stęż. Na+, całk.

obj.krwi krążącej, obj. Płynu
zewnątrzkom., przepływu krwi
tętniczje przez nerki

reabsorbcja
elektrolitów -

↑

objętości krwi -

↑

ciśnienia

3.

Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP) -
uwalniany do krążenia, gdy przedsionki zostają
rozciągnięte zwiększoną objętością krwi. ANP
działa na poziomie nerek rozszerzając tętniczki
doprowadzające

zwiększenie filtracji

kłębuszkowej i wydzielania Na

+

i wody

spadek

ciśnienia tętniczego. ANP hamuje też różne
czynniki zwężające naczynia. Przeciwstawia się
działaniu ADH i RAAS.

4.

Rdzeń nadnerczy uwalnia

adrenalinę i

noradrenalinę (pod wpływem emocji, wysiłku
fizycznego, utraty krwi, oziębienia)

wzrost

ciśnienia skurczowego w zbiorniku tętniczym.

14

Stała wielkość ciśnienia krwi zależy od

obecności odpowiednich czujników

(receptorów)

mechanoreceptory

chemoreceptory

baroreceptory

receptory

objętościowe

A

B

pobudzane w

czasie skurczu

przedsionków

reagują na rozciąganie

przedsionków w

rozkurczu

PRZYSPIESZENIE AKCJI SERCA

BARORECEPTORY

• Głownie w zatoce tętnicy

szyjnej i łuku aorty

• Również w:

– ścianach przedsionków,

– przy ujściach żył do

przedsionków,

– ścianie lewej komory,

– naczyniach płucnych,

– dużych żyłach wieńcowych.

Bodziec

rozciąganie ściany

naczynia krwionośnego

15

• Zwiększona aktywność

baroreceptorów hamuje
ośrodek naczynioruchowy,
który przez włókna
odśrodkowe zmniejsza
napięcie mięśni gładkich
tętnic. Tętnice rozszerzają się

ciśnienie krwi obniża.

• Niska częstotliwość impulsów

wysyłanych przez
baroreceptory pobudza
czynność ośrodka
naczynioruchowego, który
wysyła bodźce do mięśni
gładkich tętnic zwiększając ich
napięcie

wzrost ciśnienia

krwi.

Ujemne sprzężenie zwrotne

Przepływ krwi przez naczynia

zaopatrujące poszczególne narządy:

• Wieńcowe – 5% krwi,

• Mózgowe – 15% krwi,

• Mięśni szkieletowych – 15% krwi,

• Narządów trzewnych i wątroby – 35% krwi,

• Nerek - 20% krwi,

• Skóry, kości i innych - 10 % krwi.

Wartości w spoczynku

Dystrybucja ta może ulegać

dużym zmianom procentowym

zależnym od aktywności

metabolicznej.

16

Zwiększone zapotrzebowanie na tlen

przez aktywne narządy może

być pokryte na drodze

wzmożonego

przepływu krwi

lepszego

wykorzystania tlenu

(większego odtlenienia

przepływającej krwi)

Przepływ narządowy krwi podlega

ustawicznej kontroli:

••

ośrodkowej

ośrodkowej – uwarunkowanej
mechanizmami neurohormonalnymi,

••

miejscowej

miejscowej (np. pO

2

, pCO

2

).

17

••

GŁÓWNE ZADANIA

GŁÓWNE ZADANIA:

– Zaopatrzenie serca w tlen,
– Zaopatrzenie w środki odżywcze.

KRĄŻENIE WIEŃCOWE

KRĄŻENIE WIEŃCOWE

Mięsień sercowy zabiera z dostarczonej mu krwi 75%
tlenu

rezerwy tlenowe są ograniczone. Jedyny

mechanizm zwiększonego zaopatrywania serca w
tlen

zwiększenie przepływu wieńcowego.

Czynniki wpływające na rozszerzenie

naczyń wieńcowych:

•

pO

2

w mięśniu sercowym – niedotlenienie powoduje wzrost

przepływu nawet o 500%.

•

pH

•

pCO

2

•

stężenia K

+

•

osmomolarności

•

nagromadzenie metabolitów rozszerzających naczynia:

– kwas mlekowy,
– polipeptydy,
– bradykinina,
– histamina,
– adenozyna,
– adenozynofosforany,
– prostaglandyny.

•

adrenalina

•

serotonina

Pod wpływem metabolitów

powstaje dużo

NO

NO (główny czynnik

regulujący przepływ wieńcowy).

Tlenek azotu aktywuje cyklazę

guanylową komórek mięśniowki

gładkiej powodując rozkurcz i

zwiększenie przepływu

wieńcowego.

18

Naczynia wieńcowe zwęża:

• wazopresyna,

• tromboksan (TxA

2

) uwalniany z

trombocytów,

• leukotrieny (LTC

4

i LTD

4

) wytwarzane

przez neutrofile.

Unerwienie naczyń

wieńcowych

Włókna

współczulne

Włókna

przywspółczulne

Z zakończeń

przywspółczulnych komórek

zwojowych uwalnia się

acetylocholina (

↑ przepływu

wieńcowego).

Impulsacja współczulna, oraz

adrenalina i noradrenalina krążące

we krwi działają na

β-receptory,

↑

przepływ wieńcowy. Gdy działają

poprzez

α-receptor adrenergiczny

-

przepływ wieńcowy.

19

• Mózg wymaga stałego przepływu krwi:

– zatrzymanie krążenia na 5-10 s

utrata

przytomności, na 3-4 min

ś

mierć

mózgowa

• Średnica naczyń mózgowych i przepływ

zmieniają się stosownie do zmieniającego
się zapotrzebowania na O

2

i środki

odżywcze.

KRĄŻENIE MÓZGOWE

KRĄŻENIE MÓZGOWE

• Przepływ mózgowy ulega autoregulacji

pochodzenia biogennego.

• Najważniejszy czynnik warunkujący

sprawny przepływ

ciśnienie tętnicze.

–

ciśnienia

skurcz naczyń

mózgowych,

–

ciśnienia

rozkurcz.

20

Naczynia mózgowe są wrażliwe na

czynniki rozszerzające, takie jak:

•

↑ stężenia K

+

,

•

↑ adenozyny,

•

↑ NO,

•

↑ pCO

2

,

•

pO

2

,

•

pH.

• Naczynia obszaru mózgowego podlegają

niewielkim wpływom unerwienia
autonomicznego:

– Drażnienie współczulnego nerwu szyjnego

uwalnianie noradrenaliny i zwężenie naczyń.

– Drażnienie nerwów przywspółczulnych

uwalnianie acetylocholiny i rozszerzenie
naczyń.

• Odruchy z baroreceptorów i

chemoreceptorów nie mają żadnego
znaczenia w regulacji.

21

• Utrzymanie aktywności mięśniowej w czasie wysiłku

fizycznego wymaga dobrego dopływu krwi z O

2

(50 ÷ 60

× więcej niż w spoczynku).

• Regulacja - ośrodki naczynioruchowe i sercowe

rdzenia przedłużonego.

• Wysiłek fizyczny

zahamowanie tonusu nerwów

błędnych

pobudzenie układu współczulno-

adrenergicznego

przyspieszenie akcji serca i

oporu naczyniowego w tkankach pozamięśniowych, a

oporu w mięśniach

przepływu krwi przez

mięśnie.

KRĄŻENIE W MIĘŚNIACH

KRĄŻENIE W MIĘŚNIACH