000’ verwijst naar een afbeelding, ‘S00’

Samenvatting Bloed & Bloedsomloop: Rademakers en Sipido

‘000’ verwijst naar een afbeelding, ‘S00’ naar een slide. ‘P000’ naar B&B. Moest je fouten vinden, laat iets weten, dan pas ik het aan.

H17: Hemodynamica – P439-447

Powerpoint “H19 – aanvullend fysio” – S1-S60

Meten van bloeddruk, debiet, en hartvolumes

De A. Radialis is niet noodzakelijk, en wordt dus gebruikt als herstel (bv bypass) of om metingen op uit te voeren.

Drukmeting in cardiovasculair systeem:

Via katheter/transducer in belangrijke vaten of rechtstreeks in hart.

Nauwkeurig maar invasief.

• 
  Rechterhart:
  
  • 
    Swann-Ganz katheter
    
  • 
    Pulmonary Wedge Pressure
    
• 
  Linkerhart:
  
  • 
    Aortagradiënt
    
  • 
    Piekdruk
    
  • 
    Eind-diastolische druk
    
• 
  Veneuze druk: V. Jugularis
  
• 
  Capillaire druk
  

Arteriolen spelen een rol in de bloedverdeling en controle van bloeddruk. De bloeddruk en het debiet naar de capillairen worden gecontroleerd door de grootte van opening van de arteriolen.

De bloeddruk in capillairen is laag vanwege de hoge weerstand van arteriolen.
Sphygmomanometer S13&14, triviaal: bovendruk = begin turbulentie, onderdruk = einde turbulentie
Meten van bloedflow ( snelheid)

• 
  Elektromagnetische flowmeters 001 Nauwkeurig maar invasief
  
• 
  Ultrasone flowmeters
  
• 
  (Venous occlusion) plethysmography Vene afknellen en weer lossen → meten hoe snel het volume herstelt
  

Meten van cardiac output/hartdebiet

1. 
   Fick-methode:
   

Een stof wordt toegevoegd aan een bloedvat, en de concentratie verderop wordt vergeleken met de oorspronkelijk ingespoten concentratie. Een groter debiet zorgt voor meer verspreiding van de stof, en dus een lagere eindconcentratie. Hieruit wordt het debiet berekend.

Debiet = = = x liter/minuut

Bv: Debiet adhv O₂-verbruik: = = 5 l/min

S23..

Praktische aspecten:

De Fick-methode wordt vaak gebruikt, zeker bij metingen van CO, maar is niet zo geschikt voor veneuze metingen. Het blijft een invasieve methode, en meet niet continu.

Dye dilution gebruikt kleurstof als ingespoten stof.

2. 
   Indicator-dilution-methode
   

Een concentratie aan een stof wordt ingespoten (A. Pulmonalis, in 1x, niet geleidelijkaan zoals bij Fick). Vervolgens wordt de concentratie na een bepaalde tijd opnieuw gemeten (in A. Brachialis). De gemiddelde concentratie wordt hieruit bepaald, en hieruit het debiet:
Praktische aspecten:

• 
  Recirculatie: de eerste meting zal een tweede onnauwkeurig maken
  
• 
  Stof mag niet toxisch zijn, en ook niet meteen geabsorbeerd worden
  
• 
  Invasief en discontinu, net zoals Fick
  
• 
  Zelfde principe: thermodilutie van een koude zoutoplossing
  

3. 
   Thermodilutie
   

Een koude oplossing met een vaste temperatuur en volume wordt snel geinjecteerd in het RA via een catheter.

Vervolgens wordt in de A. pulmonalis het temperatuurverschil gemeten.

Voordelen:

• 
  Geen arteriële punctie
  
• 
  Onschadelijk, maakt repetitieve metingen mogelijk
  
• 
  Recirculatie is zeer beperkt door snelle temperatuurequilibratie
  

Swan-Ganz-/Pulmonary Artery Katheter 002

Temperatuursensoren komen, na plaatsing, op verschillende plaatsen in het hart. Hiermee kan thermodilutie gemeten worden en zo de cardiac output.

4. 
   Doppler-echocardiografie
   

Ultrasone geluidsgolven worden tegen de richting van de bloedstroom gericht. Het geluid weerkaatst tegen de RBC’s → Doppler-effect → snelheid RBC’s meetbaar

Deze meting, gecombineerd met een schatting van de aortadoorsnede, kan ook de cardiac output berekenen.

Meerdere kleuren worden gebruikt om turbulentie aan te duiden.
Bernoulli-effect & Aortaklepstenose

In een gezond hart is er geen drukgradiënt tussen linkerventrikel en aorta. Bij aortaklepstenose is de doorgang deels geblokkeerd, waardoor er wel een drukgradiënt ontstaat. Dit is meetbaar via Bernoulli: “de druk vermindert als de stroomsnelheid verhoogt”. Aortaklepstenose geeft een aantal kenmerken:

• 
  Aortic Stenosis Jet: het plots zeer snel doorschieten van het bloed doorheen de klep. Uit deze verhoogde snelheid kan men afleiden dat de drukgradiënt te hoog is.
  
• 
  003 & 004
  

Hartvolumes

De veranderingen in volume van atria en ventrikels tijdens de hartcyclus.

• 
  Gated radionuclide imaging
  
  • 
    ⁹⁹Technetium
    
  • 
    Halfwaarde 6u
    
  • 
    Injecteren in bloedbaan → γ-emissies meten in bepaald gebied van ventrikel
    

• 
  ESV (end systolic volume) & EDV vergelijken: Relatieve verhouding (= EF), geen kwantitatief resultaat. Ejection Fraction
  

• 
  Angiografie 005
  
  • 
    Stralingsweerhoudend material inspuiten in bloedsomloop
    
  • 
    Meerdere X-stralen gebruiken voor een 2D-beeld van het hart
    

• 
  Schatting van kamervolumes
  

• 
  NMR
  
  • 
    Geeft beeld van protonen in hart en hartspier
    
  • 
    Lage resolutie, trage techniek
    

• 
  Schatting van kamervolumes
  

• 
  Echocardiografie 006
  
  • 
    2D-echocardiografie:
    
    • 
      Langs buiten, of via slokdarm
      
    • 
      Ultrasone golven gaan doorheen sommige structuren, en kaatsen af tegen anderen, bv hartwanden
      

• 
  Schatting van kamervolumes
  

• 
  M-mode echocardiografie
  

H18: Bloed en stolling

Powerpoint “H18 - Bloed en stolling dec2009”

Te kennen: bloedwaarden, anemie, ESR, nut van bepalingen van plasma-eiwitten

Bloed = plasma & cellen = ± 8% lichaamsgewicht

Plasma = serum + fibrinogeen

Serum = plasma zonder fibrinogeen

Hematocriet na centrifugatie = Normaal = 35 à 50%. >50% bij bv EPO

EDTA = anticoagulant toegevoegd aan bloedstalen

Packed cells: gebruikt bij bloedgeven; bloed met een hogere RBC-concentratie

Rouleaux: worden gevormd bij hoog gehalte aan fibrinogeen

Tissue leakage: deze proteïnen zijn op zich niet nodig in het bloed, maar kunnen dienst doen als diagnosemiddel (bv afbraakproducten, PSA, troponine-I voor hartinfarct, …)

Albumine: transportfunctie, gemaakt in lever. Tekort bij lever- of nierziekte.
Bloedverlies → BD daalt → orthosympatische reactie → Pprecapillair stijgt → flow kan 0 worden
Anemie

• 
  Tekort aan RBC → bleek, moe, hartruis
  
• 
  Compensaties: verhogen hartdebiet, verhogen O₂-extractie, verhoogde aanmaak Hb
  
• 
  Polycythemie is het omgekeerde: te veel RBC’s → verhoogde viscositeit en weerstand wegens vervorming
  
• 
  Cyanose = aanwezigheid van zuurstofarm bloed
  

ESR – Erythrocyte Sedimentation Rate

Veelgebruikt maar non-specifiek diagnosemiddel: aantal mm RBC na 1 uur (normaal = 10 à 15 mm), afhankelijk van hoeveelheid RBC en aanwezigheid proteïnen. Zeer handig bij bepalen van ernst van inflammatie, en bv voor het vergelijken van vermoeidheid door inflammatie, of door slaapdeprivatie.

Hemostase & Fibrinolyse S20

Te kennen:

• 
  
  

Vorming van bloedplaatjesprop

Algemene kenmerken v stollingsfactoren en hun activering

Common pathway

Manieren van activatie van de in- en extrinsieke pathways

Het bestaan van interactie

Controlemechanismen

Farmacologische middelen tegen coagulatie

Hemostase: het behouden van bloedvolume (bv bij bloeding)

• 
  Vasoconstrictie
  
  • 
    Serotonine, endotheline
    
• 
  Verhoogde weefseldruk
  
  • 
    Verlaagt transmurale druk (P_c – P_if)
    
  • 
    Vermindering van flow en ‘collaps’
    
• 
  Bloedplaatsjesaggregatie: wisselwerking tussen 2 systemen: Thrombus = intravasculaire bloedklonter
  
  • 
    Rode trombus Oplosbaar systeem van coagulerende eiwitten → fibrineklonter vol RBC
    
  • 
    Witte trombus Cellulair systeem: adhesie bloedplaatjes → bloedplaatjesprop
    
    • 
      Thromboxaan A2: wordt geproduceerd door bloedplaatjes en bevordert activatie en aggregatie van thrombocyten
      
• 
  Stolling: a) Adhesie → b) Activatie → c) Aggregatie
  

1. 
   Adhesie:
   

• 
  Beschadiging aan vaatwand → vastkleven van bloedplaatjes
  
• 
  Collageen, fibronectine/laminine en vWF in de vaatwand zorgen voor cohesie
  
• 
  Het bloedplaatje heeft receptoren voor deze eiwitten: glycoproteïnencomplex
  
  • 
    vWF (von Willebrand Factor) wordt in endotheelcellen en megakaryocyten aangemaakt, en komt voor in het plasma. Hoge shear stress, cytokines, hypoxie, … kunnen vWF vrijstellen uit endotheel. Een beschadigd endothelium zal het onderliggende basale membraan blootleggen, waardoor contact mogelijk wordt met de coagulerende eiwitten.
    

2. 
   Activatie:
   

• 
  Degranulatie: binding op verschillende receptoren in de plasmamembraan (ADP, serotonine, …) activeert de vrijstelling uit granules:
  
  • 
    Uit dense granules: ADP, serotonine, Ca⁺²
    
  • 
    Uit α-granules: vWF en stollingsfactoren (factor V en fibrinogeen)
    
  • 
    Thromboxaan A₂
    
• 
  Vormverandering: door microtubuli met contractiele eiwitten
  

3. 
   Aggregatie: thrombusvorming
   

• 
  Positieve feedback qua serotonine etc bevordert aggregatie
  
• 
  Vrijstelling van vWF bevordert vorming van bruggen van glycoproteïne Ib/Ia
  
• 
  Conformatieveranderingen in Gp IIb/IIIa en binding van fibrinogeen bevorderen ook
  

Tegengaan van activatie en aggregatie (=trombosepreventie)

• 
  Thromboxaan A₂, aangemaakt door cyclo-oxygenase, wordt geinhibiteerd door ASA (AcetylSalycylicAcid)
  
• 
  Antagonisten van de ADP-receptor, zoals ticlopidine, clopidogrel
  
• 
  Antilichamen/blokkers van glycoproteïne IIb/IIIa zoals abciximab, eptifibatide
  

Er is steeds een evenwicht tussen coagulatie en anticoagulatie.

Stolling – vorming van een fibrinepolymeer – Mechanisme:

• 
  Cascade van stollingsfactoren (serineproteasen, = proteïnen met het AZ serine)
  
• 
  Sterker antwoord via meerdere pathways, als reactie op:
  
  • 
    Extrinsieke pathway: vaatwandbeschadiging
    
  • 
    Intrinsieke pathway: abnormaal contact
    
• 
  Sterker antwoord mogelijk door BLP-activatie en release van stollingsfactoren
  

Pathway: 007 P461 Intrinsiek&Extrinsiek enkel kennen qua principes. Common pathway wel volledig kennen.
Stollingsinhibitoren:

• 
  Coumarines 008 antistollingsmiddelen die interfereren met de aanmaak van stollingsfactoren die vitamine K nodig hebben; vitamine K is een ‘antagonist’ van coumarines
  
• 
  Heparine bindt trombine/factor Xa en antitrombine III
  

versnelt inactivatie van trombine of factor Xa

Therapeutische dosis zorgt voor zeer snelle trombine-inactivatie

Stollingscontrole: het anticoagulatiesysteem

• 
  Paracrien: endotheelcellen bevorderen vasodilatatie (via prostacycline, NO)
  
• 
  Antistollingsfactoren (antithrombine III, thrombomoduline, TFPI, Protein C, Protein Ca, Protein S, …)
  
• 
  Pathway: 009
  

Fibrinolyse: verwijderen van thrombi P462

Endotheel zal, via fibrinolyse, een bloedklonter weer afbreken.

Examen: u- en vooral t-PA!

t-Pa

• 
  Tissue-type Plasminogen activator
  
• 
  Activeert plasminogeen tot plasmine
  
• 
  Wordt vaak gebruikt in praktijk
  
• 
  Komt vanuit endotheelcellen
  
• 
  Sterke stimulatie bij aanwezigheid van fibrine
  

u-Pa

• 
  Urokinase-type Plasminogen activator
  
• 
  Activeert plasminogeen tot plasmine
  
• 
  Verschil met t-Pa: u-Pa moet eerst binden aan zijn receptor: u-PAR
  

Nieuwe benaderingen zijn nog in ontwikkeling.

H19: Aanvullende fysiologie (Rogiers) P472-481

Powerpoint “H19 – aanvullend fysio” – S62-S72

Lokale druk doorheen circuit 010

P_c, P_a, P_v Capillaire, Arteriële, Veneuze druk

R_pre Druk tussen arteriolen en capillairen

R_post Druk tussen capillairen en venulen

P_c is lager dan het gemiddelde tussen P_a en P_v, omdat R_pre > R_post
Arteriolische dilatatie of venulaire constrictie → R_pre daalt of R_post stijgt → P_c stijgt (P_a)

Arteriolische constrictie of venulaire dilatatie → R_pre stijgt of R_post daalt → P_c daalt (P_v)

Compliantie is het uitzetten van een vat volgens toename van druk.

Hoge compliantie = weinig weerstand/druksverschil bij volumeverandering, bv de Vena Cava.

Compliantie doorheen circuit 011

Compliantie doorheen arteries en venen 012

S67.. (A & B komen op hetzelfde neer als 012)

Laplace: verschillende krachtwerkingen op een bloedvat 013
Laplace: implicaties

• 
  Voor een gegeven doorsnede is een grote wandspanning nodig om aan een hoge druk te weerstaan
  
• 
  Een kleinere doorsnede komt overeen met een lagere wandspanning
  
• 
  Elastisch weefsel komt voor op plaatsen waar een hoge wandspanning nodig is (Aorta, arteries, V. Cava)
  

Evenwicht tussen elastische en collageenvezels 014

Invloed van leeftijd op arteries 015

VSMC (Vascular Smooth Muscle Cell): relatie tussen actieve en passieve eigenschappen 016
Een elastisch vat heeft een evenwicht tussen interne druk en wandspanning, en kan zich aanpassen aan veranderingen. Een niet-elastisch vat kan zich niet aanpassen, en zal scheuren bij een relatief te hoge interne druk (AV-anastomose, aneurysma, …) en dichtvallen bij een relatief te hoge wandspanning (Raynaud’s Disease).

AV-anastomose: bv bypass. Als een verkalkte arterie vervangen wordt door een vene, kan deze vene scheuren, omdat een vene niet zo elastisch is als een arterie en dus niet kan weerstaan aan grote drukverschillen.

H20: Microcirculatie (B&B H20)

Powerpoint “H19 – Microcirculatie 2009”

Kernbegrippen

Opbouw vd microcirculatie

Elementen die de uitwisseling bepalen van O₂, moleculen, eiwitten, H₂O

Rol van lymfeflow

Oorzaken van oedeem

Lokale regeling van de doorbloeding

Oorzaken vasoconstrictie/-dilatatie

Regeling angiogenese

Functie: uitwisselen van gassen, water, voedings- en afvalstoffen

Ook: ultrafiltratie (nieren), warmteuitwisseling (huid), signalisering (hormonen), verdediging (stolling & ontsteking)

017

• 
  Arteries Meerdere lagen VSMC
  
• 
  Arteriolen Enkele laag VSMC met innervatie
  
  • 
    Metarteriool
    
  • 
    Precapillaire sfincter
    
• 
  Capillairen Wand met enkele laag endotheelcellen met basale membraan
  

Continue – Gefenestreerde – Sinusoidale capillairen 018
Uitwisseling van stoffen ter hoogte van de capillairen

Gassen

• 
  O₂ en CO₂ diffunderen via transcellulaire route volgens Krogh-model (↓)
  
• 
  Lokale zuurstofspanning bepaald door eigenschappen vd weefselcilinder rondom 1 capillair
  
• 
  Dikte vd weefselcilinder hangt af van de densiteit van het capillaire netwerk
  
  • 
    Hoge densiteit in weefsels met hoog metabolisme (hart, longen)
    
  • 
    Lage densiteit in weefsels met laag metabolisme (kraakbeen)
    

Krogh-model: in capillairen wordt bepaald door: 019

• 
  Partieeldruk O₂ en O₂-inhoud
  
• 
  F: Capillair debiet
  
• 
  D_r: Radiale diffusiecoëfficiënt
  
• 
  r_t: Weefselstraal
  
• 
  r_c: Capillaire straal
  
• 
  QO₂: O2-verbruik
  
• 
  X: Lengte
  

Zuurstofuitwisseling

• 
  Verschil in zuurstofspanning of –concentratie tussen arterie en vene → capillairen als 1 geheel beschouwd
  
• 
  Zuurstofextractie wordt bepaald door dezelfde factoren als bij
  

• 
  Dus, afhankelijk van densiteit (totaal aantal capillairen per volume) en aantal capillairen (hoeveel er effectief open zijn)
  

Vaste stoffen

• 
  Paracellulaire diffusie: clefts, junctions, gaps, fenestraties
  
• 
  Flux via diffusie is afhankelijk van permeabiliteit en concentratiegradiënt
  
  • 
    En niet zozeer van flow en verbruik, zoals bij gassen wel het geval is
    

Volgens Wet van Fick:

P_x = = permeabiliteit (cm/s)

D_x = diffusiecoëfficiënt (cm²/s)

a = dikte capillaire wand (cm)
Vloeistoffen 020

• 
  Diffusie steeds via watergevulde wegen
  
• 
  Algemeen laag, en iets hoger binnen het vaatbed in de venulen (meer clefts en fenestrae)
  
• 
  Permeabiliteitscoëfficiënten
  

Kleine moleculen

• 
  Afhankelijk van moleculair gewicht, lading, permeabiliteitscoëfficiënt
  
• 
  ‘Solvent drag’ = meesleuren van deze moleculen door de waterflux
  
  • 
    Veel kleiner dan eigen diffusieflux, dus verwaarloosbaar bij moleculen met hoge permeabiliteit
    

Grote moleculen

• 
  Straal > 1nm (plasmaproteïnen)
  
• 
  Traag: via clefts, fenestrae en watergevulde poriën of transcytose (pinocytose en vesikelvorming)
  
• 
  Permeabiliteit kan gemeten worden als flux met schijnbare permeabiliteit
  
  • 
    Deze schijnbare P vermindert sterk naarmate de moleculaire radius toeneemt: sieving
    
• 
  ‘Verwerking’ van proteïnen tijdens het transport (bv ferritine)
  
• 
  Laag transport in het CZS
  

Water

• 
  Trans- en paracellulair; voornaamste is transcellulair via AQP1 (Aquaporine 1)
  
• 
  Niet door diffusie, maar door convectie: waterbeweging oiv drukverschil
  
• 
  Starling-hypothese: beweging bepaald door hydrostatisch en colloid-osmotisch drukverschil
  
  • 
    Hydrostatisch: ΔP = P_c – P_if = capillaire/intravasculaire – interstitiële druk
    
  • 
    Osmotisch: Δπ = π_c – π_if = oncotische druk door proteoglycanen, plasma- en interstitiële eiwitten
    

S16..
Reflectiecoëfficiënt σ maat voor hoeveel moleculen tegengehouden worden, met water als referentie

• 
  Tussen 0 en 1
  
  • 
    0 Geen osmotische drukcomponent, water en stof bewegen samen bv NaCl
    
  • 
    1 Volledige osmotische drukcomponent, enkel water beweegt bv proteïnen in CZS
    
  • 
    >0 Sieving of solute
    
• 
  Plasmaproteïnen in meeste weefsels: σ 1
  
• 
  = 0, maar = 1
  

Parameters die de filtratiedruk bepalen: Starling-vergelijking

J_V = L_P [(P_c – P_if) – σ(π_c – π_if)]

Netto filtratiedruk is:

+ aan de arteriële zijde → filtratie Bv +12 mmHg

- aan het veneuze einde → reabsorptie Bv -5 mmHg

1. 
   P_c varieert met:
   

• 
  Up- en downstream druk (meer invloed van P_v omdat R_pre > R_post; cfr H20: Microcirculatie)
  
• 
  Type weefsel (nier hoog, long laag)
  
• 
  Tijd: variabele arteriolaire diameter
  
• 
  Zwaartekracht
  

2. 
   P_if is licht negatief in de meeste weefsels (-2 mmHg) Interstitual Fluid
   

• 
  Uitzondering: ingekapselde organen (hersenen, nier)
  
• 
  Interstitium bestaat uit:
  
  • 
    Vaste fase (collageen, proteoglycanen)
    
  • 
    Vloeibare fase (slechts een deel is echt ‘vrij’; grootste deel zit tussen gel van proteoglycanen)