11. Obtočila

Obtočila (Kardiovaskularni Sistem)

• Obtočila so sestavljena iz srca in žil.
• Žile vključujejo aorto, arterije, arteriole, kapilare, venule, vene in veno kavo.
• Kapilare omogočajo izmenjavo plinov, hranil in presnovkov.
• Žile aktivno sodelujejo pri razdeljevanju minutnega volumna.
• Vene sodelujejo pri razporejanju krvi med venskim in arterijskim sistemom.

Arterijski Sistem

• Sistem dovaja hranila in kisik do tkiv prek aorte, arterij in arteriol.
• Aorta ima notranji premer 2,5 cm.
• Arterije imajo premer približno 0.4 cm.
• Arterije nimajo velikega upora za pretok krvi.
• Arterijski sistem zagotavlja elastičnost obtočil.
• Elastične stene omogočajo arterijam raztegnitev ob iztisku krvi.
• Med diastolo se raztegnjene žile relaksirajo in poženejo kri po žilah.

Krvni Tlak in Pretok Krvi

• Krvni tlak je sila, ki poganja pretok krvi.
• Upor je posledica trenja in interakcij med sestavinami krvi.
• Pretok (F) je odvisen od tlaka (P) razlike in upora (R): F = (P1-P2)/R
• Sistemski pretok zahteva arterijski tlak 100 mmHg.
• Največji padec tlaka se pojavi na arteriolah.
• V pljučnem obtoku je petkrat nižja tlačna razlika in upor.

Pulzni Tlak

• Arterijski tlak se spreminja pulzirajoče.
• Med sistolo se volumen krvi iztisne v aorto, tlak je najvišji, in arterije se raztegnejo.
• Med diastolo se arterije relaksirajo, tlak se zniža.
• Elastičnost arterij vpliva na dušenje pulzirajočega tlaka.
• Pulziranje je manj izrazito dlje od srca.
• Pulzni tlak je razlika med sistoličnim in diastoličnim tlakom (npr. 120/80 mmHg, pulzni tlak 40 mm Hg).
• Na pulzni tlak vplivajo spremembe kontraktilnosti srca in elastičnosti arterij.
• Pulzni tlak se spreminja glede na utripni volumen in podajnost arterij.
• Ateroskleroza zmanjšuje podajnost žil in povečuje pulzni tlak. S staranjem se zmanjša podajnost žil.

Meritve Arterijskega Tlaka

• Med merjenjem tlaka se arterija stisne z manšeto.
• Postopno sproščanje manšete omogoči turbulenten pretok krvi, ki povzroča Korotkovove šume.
• Z nadaljnjim spuščanjem pritiska pretok postane neprekinjen in šum izgine.

Srednji Arterijski Tlak

• Srednji arterijski tlak je povprečni tlak, ki določa pretok skozi tkiva.
• Srednji arterijski tlak je povezan s sistemskim pretokom: F = (povprečni arterijski tlak) / R.
• Homeostatični mehanizmi vzdržujejo stalen srednji arterijski tlak.

Arteriole in Tlak v Sistemski Cirkulaciji

• Arteriole imajo manjši premer od arterij.
• Posledično imajo arteriole razmeroma velik padec tlaka.

Premer Arteriol

• Premer žile(arteriol) je pomemben dejavnik, ki vpliva na periferni upor v obtočilih.
• Žilni upor (R) je obratno sorazmeren z radijem žile na četrto potenco (R∝ 1/radij4).
• Zmanjšanje radija žile na polovico, zmanjša prevodnost za 16 krat.
• Arteriole dinamično uravnavajo svoj premer.
• V steni arteriol je veliko gladkega mišičja, ki s krčenjem vpliva na premer.

Razmerja Pretokov Krvi

• Vsota pretokov skozi vzporedne pleteže je enaka minutnemu volumnu krvi.
• Razmerja pretokov se lahko spreminjajo.
• Celotni upor v žilju je totalni periferni upor, večinoma zaradi arteriol.
• F = (srednji arterijski tlak) / (totalni periferni upor).

Obtočila in Vodovodni Sistem (Analogija)

• Aorta je primerljiva z glavno cevjo vodovoda.
• Arteriole so primerljive s cevmi do končnih porabnikov.
• Srce primerljivo z dobaviteljem vode.
• Če zahteve po krvi presegajo ponudbo, pade srednji arterijski tlak.
• V primeru zadostne ponudbe, lokalni krvožilni sistemi delujejo avtonomno.
• Ekstrinzični mehanizmi vplivajo na redistribucijo krvi, če se pojavi pomanjkanje.

Avtoregulacija Lokalnega Pretok Krvi

• Arteriole imajo tonus vazokonstrikcije v mirovanju.
• Pri povečani aktivnosti organa se premer poveča.
• Mišični tonus uravnavajo spontane depolarizacije, mehanični in kemični dejavniki.
• Raztegnitev poveča frekvenco akcijskih potencialov in kontrakcije.
• Avtoregulacija je lastnost žilnih pletežev, da vzdržujejo perfuzijo.

Aktivna Hiperemija

• Prekrvljenost tkiv se poveča med dejavnostjo (aktivna hiperemija).
• Dejavniki za to so manjši parcialni tlak kisika, večji parcialni tlak ogljikovega dioksida in drugi metaboliti.

Humoralna Kontrola Premera Arteriol

• Bradikinin je vazodilator.
• Histamin lokalno spreminja prekrvljenost.
• Prostaglandini povzročajo vazodilatacijo ali vazokonstrikcijo.
• Endotelij izloča snovi, ki uravnavajo pretok.
• Endotelin je vazokonstriktor.

Ekstrinzično Uravnavanje Pretok

• Minutni volumen je omejen.
• Vročinska izčrpanost nastopi, ko so žile v koži maksimalno razširjene, kar ogrozi pretok do možganov.
• Pri intenzivnem gibanju se pretok krvi preusmeri v skeletne mišice.

Oživčenost Arteriol

• Arteriole so oživčene s simpatičnimi nevroni, razen koronarnih in cerebralnih žil.
• Simpatični nevroni izločajo noradrenalin (veže se na alfa receptorje).
• Arteriole so pod tonusom simpatika v mirovanju.

Vpliv Živčevja na Vazokonstrikcijo in Vazodilatacijo

• Simpatično živčevje sprošča noradrenalin.
• α-adrenergični receptorji povzročajo vazokonstrikcijo (prebavila, koža).
• β2-adrenergični receptorji povzročajo vazodilatacijo (srce, skeletne mišice).
• Parasimpatično živčevje ima vazodilatacijski učinek v možganih, srcu, erektilnem tkivu in žlezah.
• Acetilholin sprošča dušikov oksid (NO), ki širi žile.

Hormoni

• Adrenalin se veže na α in β adrenergične receptorje.
• β receptorji stimulirajo dilatacijo, α pa stimulirajo adrenalin.
• Angiotenzin II je vazokonstriktor.
• Atrijski natriuretični peptid (ANP) je vazodilatator.

Kapilare

• Kapilare omogočajo izmenjavo snovi in plinov.
• Kapilarna stena pospešuje difuzijo.
• Izmenjava poteka z difuzijskimi, ozmotskimi, hidrostatičnimi procesi.
• Kapilare so povezane iz arteriol, kapilar in venul.
• Prekapilarni sfinkter nadzira pretok krvi.
• Stanje metabolizma tkiva regulira prekapilarni sfinkter.
• Arteriovenozni spoj preusmerja pretok krvi in prenos toplote.

Struktura Kapilar

• Kapilare nimajo gladkih mišic.
• Kapilarne stene sestavljene iz plasti endotelnih celic.
• Kapilare imajo majhne pore.
• Majhne pore možganskih kapilar povzročajo neprepustnost krvno-možganske bariere za hidrofilne predmete.
• Diffuzija je poglavitni mehanizem za prenos snovi.

Transcitoza, Difuzija, Masni Tok v Kapilarah

• Transcitoza; endocitoza na eni strani in eksocitoza na drugi.
• Lipodotopne snovi se prenašajo neposredno prek membrane.
• Hidrofilne snovi se prenašajo prek kanalov, por in transporterjev.

Hitrost Prenosu Krvi v Kapilare

• Hitrost prenosa je odvisna od razdalje in površine.
• Hitrost pretoka skozi kapilare je počasna.
• Hitrost je proporcionalana z površino preseka vzporednih žil.
• Gibanje Vode v v Razmerja
• Voda in razredčene raztopine prehajajo prek endotelijskih por "Masnim tokom".
• Hidrostatski tlak vpliva na premik vode v intersticij
• Beljakovine v plazmi vzdržujejo onkotski tlak.
• Limfa vrača tekočino v vensko kri žilno

Starlingova Hipoteza

• Starlingova hipoteza opisuje ravnotežje med hidrostatskim in onkotskim tlakom.
• Hidrostatski tlak potiska tekočino ven iz kapilare, onkotski tlak pa jo vleče noter.

Pretok Krvi v Kapilari

• Pretok vode kapilare je lahko različen.
• Pri vazodilataciji prevladuje filtracija.
• Pri skrčenju prekapilarnega sfinktra prevladuje absorpcija.

Venski Sistem

• Vene so rezervoar krvi.
• Vene imajo strukturo, ki omogoča shranjevanje velike vrednosti krvi pod "Nizkim pritiskom".
• Sistem vsebuje 2/3 volumna krvi.
• Vene se krčijo in vplivajo na dotok krvi "V desno srce".
• Vene se dinamično kontrahirajo

Venski Pritisk

• Nekatere žile imajo v steni posebne zaklopke.
• Preprečujejo zadrževanje krvi v spodnjih okončinah.
• Dihanje prispeva kvračanju krvi.

Limfni Sistem

• Limfne žile so ločene od krvnih žil in vračajo v obtok zmerno količino, ki je filtrirana.
• Je edinstvene strukture
• Kljub ravnotesju deluje, da beljakovine prehajajo v kapilaro ves čas
• Limfni sistem preprečuje "edem".
• Limfa drenirajo limfo v večje žile, ki se izlivajo v vene
• žile pomagajo limfne žile skozi enosmerne limfne zaklopke
• Limfni sistem pomaga proteinov nazaj v promet ter prenaša maščobe in v maščobah topne vitamine

Pretok krvi uravnava več dejavnikov. Razumevanje teh konceptov je ključnega pomena za razumevanje delovanja srčno-žilnega sistema. Ta tema zajema tudi vpliv sprememb premera žil na pretok krvi in upor.