SYDÄMEN TOIMINTA L2/H L Peltonen

Samankaltaiset tiedostot
SYDÄMEN TOIMINTA L2/H

SYDÄMEN TOIMINTA L2/H L Peltonen

SYDÄMEN TOIMINTA L2/H L Peltonen

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Verenkierto I. Helena Hohtari Pitkäkurssi I

Verisuonen toiminnan säätely ja siihen vaikuttavat lääkeaineet

Verenkierto. Jari Kolehmainen. Kouvolan iltalukio & Kouvolan Lyseon lukio 22/10/2009

HENGITYSKAASUJEN VAIHTO

Tuki- ja liikuntaelimistö, liikkuminen II

Pieni käsikirja linnunradanliftareille siitä, miten läpäistä Fysiologian tentti. by Cursus Leinonen Cursus Kormi

Inhalaatioanesteettien sydän- ja verenkiertovaikutukset

EKG:n tulkinnan perusteet. Petri Haapalahti. vastuualuejohtaja. HUS-Kuvantaminen. kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede

Rytmihäiriölääkkeet. Rytmihäiriöistä. Rytmihäiriöiden oireita. Kammiovärinä. Päivystyvän lääkärin kannalta keskeisiä rytmihäiriöitä 11/20/2013

Ville-Veikko Hynninen

Verenkierto (circulation)

Johdanto fysiologian kurssityöhön KTI = F1 Verenpaineen mittaaminen Valtimosykkeen tunnusteleminen Verenvirtauksen tutkiminen doppler laitteella

Neuronifysiologia 2. Jänniteherkät ionikanavat

Terveysliikunta tähtää TERVEYSKUNNON ylläpitoon: Merkitystä tavallisten ihmisten terveydelle ja selviytymiselle päivittäisistä toimista KESTÄVYYS eli

VALMENTAMINEN LTV

SYSTEEMINEN VERENKIERTO JA VERENPAINE L2/H L Peltonen

EKG. Markus Lyyra. HYKS Akuutti HUS lääkärihelikopteri FinnHEMS10. LL, erikoislääkäri Ensihoitolääketieteen erityispätevyys

HERMOSTON FYSIOLOGIA I

Anatomia ja fysiologia 1

Lämpötilan vaikutus työkykyyn / tietoisku Juha Oksa. Työterveyslaitos

Sydämen auskultaatio , Matti Ahlström, LK

Sydän- ja verenkiertoelimistön toiminta rasituksen aikana

Liikunnan ja urheilun aiheuttamat sydänmuutokset

VALMENTAJA 2 KUORMITUKSEN VAIKUTUS ELIMIS- TÖÖN JA PALAUTUMINEN. Marko Laaksonen

Aineenvaihdunta: Ruuansulatus

Johdanto fysiologian kurssityöhön KTI = F1 Verenpaineen mittaaminen Sykkeen tunnusteleminen Verenvirtauksen tutkiminen doppler laitteella

Tuki- ja liikuntaelimistö, liikkuminen

Aktiini-myosiini-kompleksi. Sähköinen dipoliteoria ja aktomyosiinin molekyylimoottori lihassupistuksessa

Voimaa arkeen. Sepelvaltimotauti. Sydänhoitaja Aino Rantamäki

DILATOIVA KARDIOMYOPATIA

Monivalintakysymykset 1, 2, 3, 4, 5 ja 6: Merkitse O, jos väite on oikein; V, jos väite on väärin. Oikea vastaus +1 p, väärä vastaus -1 p, tyhjä 0 p.

Fysiologiset signaalit ylikuormituksen varhaisessa tunnistamisessa. Harri Lindholm erikoislääkäri Työterveyslaitos

MITEN SYKKEESTÄ ANALYSOIDAAN STRESSIÄ?

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

SYSTEEMINEN VERENKIERTO JA VERENPAINE L2/H LM Peltonen

Rytmihäiriölääkkeet. Ionivirrat johtoratojen ja sydänlihaksen sähköisessä toiminnassa. 32. Rytmihäiriölääkkeet

Kardiomyopatia haastetta fysioterapiaan

Näkökulmia kulmia palautumisesta

Poikkijuovainen lihassolu 1. Erilaistuneita soluja. Lihassolu. Poikkijuovainen lihassolu 2. Lihaskudokset. Poikkijuovainen lihassolu 3

Kiihtyvyysanturien soveltuvuus henkilövaakaan integroituihin ballistokardiografisiin mittauksiin

Rytmihäiriölääkkeet. Pekka Rauhala, LKT 2017

kivunhoito.info Kivun kliininen fysiologia

EKG JA RYTMIHÄIRIÖTULKINTA

Jari Salmi kuntotestaaja, valmentaja Varalan Urheiluopisto, hyvinvointipalvelut

Sydänglykosidit. Sydänglykosidien alkuperä ja kemia. 31. Sydänglykosidit

Leikkausasennot. Raija Lehto LL, Anestesian eval KYS, Operatiiviset tukipalvelut ja tehohoito

b) Laske prosentteina, paljonko sydämen keskimääräinen teho muuttuu suhteessa tilanteeseen ennen saunomista. Käytä laskussa SI-yksiköitä.

Neuronin Fysiologia. Lepojännite ja aktiopotentiaali

EKG JA RYTMIHÄIRIÖTULKINTA

Hermoimpulssi eli aktiopotentiaali

Koiran sydänsairaudet

SATAKUNNAN AMMATTIKORKEAKOULU

Liikunta. Terve 1 ja 2

EKG:N TULKINTAA. Hoitotyön taitopaja Tiina Hyttinen PKSSK Laboratoriohoitaja, EKG asiantuntijahoitaja

MURTOKOHTA OY - valmennuspalvelut 3 # testattavan nro tulostuspäivä: JUOKSIJAN TASOTESTI - LAKTAATTIMITTAUS

Mikä on valtimotauti?

SYDÄN, VERI VERENKIERTOELIMISTÖ. Jenni Henrichsson

Valtimotaudin ABC 2016

LIHASKUDOS. Solubiologia ja peruskudokset-jakso/ Biolääketieteen laitos/ Anatomia HEIKKI HERVONEN

SYDÄN- JA VERENKIERTOJÄRJESTELMÄN KEHITYS. Hannu Sariola

Luento Haartman instituutin Sali 1 (Haartmanin katu 3)

Aorttaläpän ahtauma. Tietoa sydämen anatomiasta sekä sairauden diagnosoinnista ja hoidosta

Sydämen ultraäänitutkimus. Markku Pentikäinen HYKS, Sydän- ja keuhkokeskus

Integrated teaching of clinical physiology

Eläinfysiologia ja histologia

Lihaskudos /Heikki Hervonen 2012/ Biolääketieteen laitos/ anatomia Solubiologia ja peruskudokset opintojakso

ENTSYYMIKATA- LYYSIN PERUSTEET (dos. Tuomas Haltia)

Fyysinen valmennus sulkapallossa Pajulahti Sulkapallon lajianalyysiä Kestävyys V-M Melleri

Ylikuormitus ja alipalautuminen testaus ja toteaminen. Tampereen Urheilulääkäriasema

PIKATESTI TAPAUS 2 PAKKO HILJENTÄÄ MÅSTE TRAPPA NER

Sydän- ja verisuonitaudit. Linda, Olga, Heikki ja Juho

Sydän, verenkierto ja munuainen FARMAKOLOGIAN KURSSITYÖ

EKG-LÖYDÖKSET HÄLYTYSKELLOT SOIMAAN! TÄRKEÄT EKG-LÖYDÖKSET

Leposykkeen yhteys verenkiertoelimistön toiminnalliseen profiiliin

TAVI (Transcatheter Aor0c Valve Implanta0on)

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Rautio Anne, lehtori, Hyvinvointipalvelujen osaamisala, Lapin ammattikorkeakoulu

Tiina Heliö, dos., kardiologi HYKS

Adrenaliini Mistä erittyy? Miten/Mihin vaikuttaa? Muita huomioita?

Laatua raaka-aineiden jalostamiseen Elintarvike- ja poroalan koulutushanke

Mind Master. Matti Vire

Verenpaine,sen säätely ja käyttäytyminen levossa ja rasituksessa. Jyrki Taurio Sisätautilääkäri TAYS/PSS

Feokromosytoomapotilaan anestesia

Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta Sukunimi Bioteknologia tutkinto-ohjelma Etunimet valintakoe pe Tehtävä 1 Pisteet / 15

Klaudikaatio eli katkokävely. Potilasohje.

TESTITULOSTEN YHTEENVETO

Sydämen vajaatoiminnan lääkkeet. Professori Eero Mervaala Farmakologian osasto Lääketieteellinen tdk Helsingin yliopisto

Sydämentahdistin potilasopas. Sisätautien osasto

Kestävyysharjoittelu nuoresta aikuiseksi. Ari Nummela Jyväskylä

SYDÄN JA VERENKIERTO. Kappaleet 20 ja 21, Tortora 12ed

Sydämen ja verenkiertoelimistön makroanatomiaa

Tietoa eteisvärinästä

Lihaksen Fysiologia. Luurankolihas

Verenkierto II. Helena Hohtari Pitkäkurssi I

Miksi hengästyn? Anssi Sovijärvi Kliinisen fysiologian emeritusprofessori, HY

SISÄLTÄÄ PULSSIN TUNNUSTELUN ABC:n TUNNE PULSSISI ESTÄ AIVOINFARKTI

Transkriptio:

SYDÄMEN TOIMINTA L2/H2 2013 28.10.2013 L Peltonen 1

SYDÄMEN TEHTÄVÄ SYDÄMEN JA VERENKIERTOELIMISTÖN TEHTÄVÄ William Harvey 1628: It has been shown by reason and experiment that blood by the beat of the ventricles flows through the lungs and heart and is pumped to the whole body the blood in the animal body moves around in a circle continuously, and the action or function of the heart is to accomplish this by pumping. This in the only reason for the motion and beat of the heart. 2

VUOROVIRTAUKSESTA KIERTOJÄRJESTELMÄÄN Galenos 100 AD Harvey 1628 AD 3

VERENKIERTOJÄRJESTELMÄ painepumppu volyymipumppu 4

Veren jakaantuminen elimistöön VERENKIERTOJÄRJESTELMÄ Sircar, 2008 5

SYDÄMEN RAKENNE pericardium myocardium endocardium 6

Vasen kammio, spiraalilihas edestä alta Lower, 1669 Jouk et al., 2000 7

SYDÄNLIHASSOLU, MYOKARDIAALISOLU solusitkos eli synsytium kytkylevyt yhdistävät solut toisiinsa sekä pituus että leveyssuunnassa kytkylevyissä aukkoliitoksia (konneksiini proteiineja) eteis ja kammiolihassolut muodostavat erilliset synsytiumit depolarisaatioaallon siirtyminen solusta toiseen on nopeaa; 1 m/s 8

SYDÄNLIHASSOLU n. 60 sarkomeeriä kytkettynä sarjaan/säie (=myofibrilli) 9

SYDÄNLIHASSOLUN PROTEIINISÄIKEET (= alkusäikeet = myofilamentit) Tärkeä sydämen relaksaatiovaiheessa (sydänlihassolujen venyvyys) 10

PROTEIINISÄIKEITTEN RAKENNE 11

12

MYOSIININ JA AKTIININ VUOROVAIKUTUS tropomyosiini myosiini aktiini 13

Lepopotentiaali Nopea depolarisaatio SYDÄNLIHASSOLUN TOIMINTA Jänniteherkät Na + kanavat Natriumkanavien suuri tiheys kammio ja eteislihaksessa! Nopea repolarisaatio (jänniteherkien kanavien inaktivaatio ja/tai transienttia kaliumin ulosvirtausta, I to ) Tasovaihe Na kanavien inaktivoituminen HitaidenCa 2+ kanavien aukeaminen Kaliumin ulosvirtauksen pieneminen Repolarisaatiovaihe Kalsiumkanavien sulkeutuminen Kaliumin ulosvirtauksen lisääntyminen Natriumkanavien palautuminen 14

AKTIOPOTENTIAALIN MUODOSTUMINEN 150 300 ms Sydänlihassolua käskyttää johdinsolukko tai toinen sydänlihassolu. 15

Aktiopotentiaali Purkinjensolussa sisään 1 2 0 3 4 ulos i h = i f 16

SYDÄNLIHAKSELLA ON PITKÄ REFRAKTAARIAIKA Toiminnallinen merkitys: 1. kammiot ehtivät tyhjentyä ja täyttyä kunnolla ennen seuraavaa toimintajaksoa 2. sydän on sähköisesti suojattu ulkoiselta stimulaatiolta (esim. ylimääräiset lyönnit) 3. sydän ei tetanisoidu (ei ikuista systolea ) 17

Absoluuttinen ja relatiivinen refraktaariaika 18

SÄHKÖISEN AKTIVAATION MUUNTUMINEN MEKAANISEKSI TYÖKSI solun ulkopuolelta tuleva kalsium indusoi solunsisäisen kalsiumin vapautumisen = calcium induced calcium release Suurin osa kalsiumpitoisuuden noususta on peräisin SR:stä ( kalsiumryöppy, Ca spark, n. 90%) Varastoissa kalsiumia n. 0.1 mmol/l, sarkoplasmassa 0.0001 mmol/l (laskeva konsentraatiogradientti) Sydänlihassolun kyky tuottaa voimaa on suorassa suhteessa toimivien aktiini myosiinisiltojen määrään, joka taas riippuu myofilamenttien lomittuneisuudesta, troponiinin herkkyydestä sitoa kalsiumia ja Ca:n määrästä sarkoplasmassa kalsiumin määrä enemmän Ca:ta troponiinissa enemmän toimivia aktiini myosiinisiltoja kasvanut supistusvireys sydänlihassolu voi supistua gradeeratusti 19

SÄHKÖISEN AKTIVAATION MUUNTUMINEN MEKAANISEKSI TYÖKSI Na/Ca vaihtaja (NCX) 20 30% Na K ATPaasi Ca sitoutuu kalsekvestriiniin SERCA 70 80% fosfolambaani inhiboi β adrenerginen stimulaatio purkaa inhibition 20

Kalsiumkierto myosyytissä, peruselementit Katz, 2011 21

Kalsiumkierto myosyytissä Digitalisglykosidien vaikutus pumpun kautta Katz, 2011 22

Katz, 2011 23

JOHTORATAJÄRJESTELMÄ, TAHDISTIN JA JOHDINSOLUT (erilaistuneita sydänlihassoluja) 0.05 m/s 1 m/s 0.05 m/s 1 m/s 4 m/s SAN sinoatriaalisolmuke, sinussolmuke BB Bachmannin kimppu AVN atrioventrikulaarisolmuke; AV solmuke HIS Hisin kimppu RA oikea eteinen LA vasen eteinen VCI & VCS onttolaskimot RV oikea kammio LV vasen kammio Purkinjen säikeet 24

TAHDISTINSOLUKKO SA SOLMUKKEESSA Ei lepopotentiaalia Spontaani ja hidas depolarisaatio kynnysarvoon = prepotentiaali ( pacemakerpotentiaali ); P solut Primaarinen sydämen tahdistajasolukko (nopein sisäinen rytmi n. 60 kertaa minuutissa) JOHDINSOLUKKO Levittää supistusärsykkeen sydänlihassoluille Hidas johtuminen AV solmukkeessa (0.05 m/s); N solut Nopea johtuminen kammioissa (Hisin kimppu 1 m/s, Purkinjen säikeet 4 m/s) Tahdistinominaisuuksia AV solmuke ns. sekundaarinen tahdistaja Purkinjen säikeet ns. tertiaarinen tahdistaja 25

Tahdistajan määräytyminen 72 km/h 40 km/h 26

SYDÄMEN AKTIVAATIO 27

TAHDISTINSOLUN AKTIOPOTENTIAALI prepotentiaali epäselektiivinen kationikanava Na (ja K sisäänvirtaus) i f funny current ; kanava aktivoituu hyperpolarisaatiosta ei jänniteherkkiä Na kanavia nousuvaihe hitaampi SA solmukkeen spontaani depolarisaatio toistuu tietyllä perustaajuudella sydämen relaksaatiovaiheen aikana (määrää sydämen sisäisen rytmin) 28

SA solmukkeen aktiopotentiaali i h = i f 29

SYDÄMEN TOIMINTASYKLI systole eli supistumisvaihe ihmisen sydän sykähtää elämän aikana keskimäärin 2.5 miljardia kertaa, aina päällä sydänlihas supistuu aina kokonaisuudessaan HUOM! eteisten ja kammioiden synsytiumit erillään supistumisjärjestyksen määrää johtorata ensin eteiset, sitten kammiot (eteiset relaksoituvat kammiosupistuksen aikana) diastole eli relaksoitumisvaihe sydänlihas relaksoituu aina kokonaisuudessaan eteis kammio ja kammio valtimoläpät ohjaavat verta vain yhteen suuntaan 30

31 Katz, 2011

TOIMINTASYKLIN VAIHEET Eteisten supistuminen (diastolen lopussa) osuus n. 15% kammioiden täyttymisestä, paine ja virtauspulssi myös laskimoiden suuntaan (kts. Boron kuva 22 7) Isovolymetrinen kammioiden supistuminen paine kammioissa kohoaa, kammioläpät sulkeutuvat, valtimoläpät vielä kiinni 32

Kammioiden supistuminen, ejektiovaihe valtimoläpät aukeavat, AV taso siirtyy kohti apexia (eteistilavuus ), apex siirtyy inferiorisesti ejektio kammioista n. 70 ml = SV stroke volume, iskutilavuus loppusystolinen volyymi ESV = n. 60 ml ejektiofraktio EF = SV/EDV > 55% (EDV =loppudiastolinen tilavuus = sydämen täyttöpaine) Ejektiovaihe päättyy, kun valtimoläpät sulkeutuvat. Tämän jälkeen alkaa isovolymetrinen relaksaatio, jossa kammioiden paine alenee nopeasti 33

Kammioiden relaksoituminen AV läppätaso siirtyy takaisin, läpät aukeavat kammioiden nopea passiivinen täyttyminen erotettavissa kiihtyvä ja hidastunut kammiotäyttövaihe Eteisten supistuminen myöhäinen kammiotäyttö 34

Eteissupistuksen puuttuminen johtaa epäedullisiin hemodynaamisiin muutoksiin ❶ EDV sydämen minuuttivolyymi (cardiac output) ❷ eteisten keskipaine laskimopaluu Eteisvärinä! Katz, 2011 35

Paineiden ja tilavuuksien muutokset toimintasyklin aikana Mihin sijoittuu 4. sydänääni? 36

http://www.blaufuss.org/tutonline.html# 37

SYDÄMEN TOIMINNAN SÄÄTELY Minuuttivolyymi (l/min) l. cardiac output l. CO kuvaa sydämen pumppaustehoa CO = SYKE x ISKUTILAVUUS sykkeen ja supistusvoiman säätely Siis: 72 sykäystä/min x 70 ml/sykäys = 5040 ml/min Ihmisen keskimääräinen verivolyymi on noin 5 litraa Normaalisti CO on sama oikeassa ja vasemmassa sydämessä Vajaatoiminta jommassa kummassa saa veren kerääntymään heikommin toimivan pumpun taakse Elimistön lisääntynyt verentarve esim. liikunnan aikana voi nostaa CO:ta 30 35 l/min 38

Yksinkertaistettu sydämen hermotus 39

SYKKEEN SÄÄTELY Parasympaattinen hermosto alentaa sykettä SA solmukkeen kautta Vastaa leposykkeestä (jos parasympaattinen vaikutus eliminoitu rytmi noin 90 100) Ach, muskariinireseptorit 3 mekanismia I f, K + ulosvirtauksen lisääntyminen (GIRK), I Ca alentaa impulssin johtumisnopeutta AV solmukkeen kautta Sympaattinen hermosto SA solmukkeen kautta kohottaa sykettä Adrenaliini, noradrenaliini, β 1 reseptorit 2 mekanismia I f, I Ca 40

41

ISKUTILAVUUDEN L. SUPISTUSVOIMAN SÄÄTELY 1. Heterometrinen mekanismi Frank Starlingin laki fysiologit Dario Maestrini, Otto Frank ja Ernest Starling 1914 1918 sydänlihassolun loppudiastolinen pituus vaikuttaa sen a) passiivisiin mekaanisiin ominaisuuksiin solun tukiranka, solukalvo ja solujen välinen sidekudos b) aktiivisiin mekaanisiin ominaisuuksiin sarkomeerin toiminta; supistusvoima, nopeus ja kesto, relaksaationopeus (lusitropia) 42

Heterometrinen mekanismi c) b) (systole) a) (diastole) c) Kuvaa sydämen supistumisvireyden eli kontraktiliteetin kasvua; ns inotrooppinen tila, jossa kutakin sarkomeerin pituutta vastaava enin supistumisvoima lisääntyy 43

FRANK STARLINGIN LAKI fysiologisten rajojen sisällä tarkoittaa: the heart pumps what it gets sydän pystyy sopeutumaan laskimopaluun muutoksiin eri tilanteissa suurin merkitys lepotilassa, kun sympatikusvaikutus vähäinen ja kammioiden täyttymisaika pitkä (syke alhainen) (diastolen lopussa, kertoo lisääntyneestä laskimopaluusta ) 44

SYDÄNLIHASSOLUN PITUUS JA TOIMINTAKYKY Venytys lisää toimivien aktiini myosiini siltojen määrää, joka riippuu 1. myofilamenttien lomittuneisuudesta 2. troponiinin herkkyydestä sitoa kalsiumia 3. Ca:n määrästä sarkoplasmassa kalsiumin määrä enemmän Ca:ta troponiinissa enemmän toimivia aktiini myosiinisiltoja kasvanut kyky tuottaa voimaa kehittää painetta 45

ESIVENYTYS L. ESIKUORMA L. PRELOAD & EDV Sydänlihassolun kyky tuottaa voimaa kasvaa sarkomeerin pituuden funktiona Loppudiastolinen kammiotilavuus EDV kuvaa lihassolujen venytystä ennen supistumista Preload kuvaa venytyksen aiheuttamaa kuormaa sydänlihassoluille ennen supistumista Mitä suurempi laskimopaluu eli sydämeen laskimoista tuleva verimäärä sitä suurempi preload ja EDV 47

JÄLKIKUORMA L. AFTERLOAD Sydän kohtaa jälkikuorman vasta systolen alettua Valtimoläppä erottaa sydämen afterloadista diastolessa Afterloadia kuvaa valtimopaine Vasemman kammion on tehtävä työtä kehittääkseen aortan painetta suuremman paineen Sekä preload että afterload ovat tärkeitä käsitteitä kliinisesti, sillä usein sydämen toimintahäirioihin liittyy muutos jommassa kummassa tai molemmissa. 48

Sydämen tilavuus paine diagrammi EW = vasemman kammion tekemä nettotyö (net external work output) veren siirtämiseksi laskimoista valtimoihin Downloaded from: StudentConsult (on 25 October 2013 04:01 PM) 2005 Elsevier

Muutos preloadissa ja aferloadissa Kts. Boron kuva 22 13 50

2. Homeometrinen mekanismi kutakin sarkomeerin pituutta vastaava supistusvoima muuttuu tarpeita vastaavaksi muutos supistumisvireydessä eli kontraktiliteetissa: mikä tahansa muutos sydänlihaksen toimintakyvyssä, joka ei johdu muutoksista preloadissa tai afterloadissa kasvaa adrenaliinin ja noradrenaliinin vaikutuksesta; kalsiumin saatavuus supistuksen aikana lisääntyy; ESV suurin merkitys rasituksessa, kun sympatikusvaikutus suuri ja laskimopaluu vakioituu (diastole lyhenee suhteessa enemmän kuin systole) 51

Heterometrinen mekanismi ja positiivinen inotropismi 52

Inotropismi 53

54

SYDÄMELLÄ ON ELIMISTÄ SUURIN HAPENKULUTUS PAINOYKSIKKÖÄ KOHTI n. 40% sydänlihassolun tilavuudesta koostuu mitokondrioista tehokas aerobinen metabolia n. 70% sepelvaltimoveren hapesta kulutetaan Myoglobiini pystyy varastoimaan rajoitetun määrän happea akuuttia käyttöä varten Sydämen toiminta on täysin riippuvainen sepelvaltiomoiden verenvirtauksesta l. koronaarireservistä! Sydän on verta täynnä miksi happea ei oteta kammioiden tai eteisten seinämien läpi? Endocardium estää veren pääsyn myocardiumiin Myocardium on liian paksu tehokkaaseen hapen ja muiden metaboliittien diffundoitumiseen 55

SYDÄMELLÄ SUURIN HAPENKULUTUS PAINOYKSIKKÖÄ KOHTI Hapen tarpeen määräävät syketaajuus preloadin ja afterloadin aiheuttama seinämäjännitys sydänlihaksen inotrooppinen tila, kontraktiliteetti Hapen saantiin vaikuttavat koronaarireservi sepelvaltimon lumenin läpimitta ahtauma, repeämä, tromboosi Vaurioitunut suoni on supistumisherkkä Herkkyyttä lisäävät kylmä ilma, rasitus, psyykkinen stressi, katekoliamiinit (α adrenergiset reseptorit) ja tupakointi sydämen verenvirtauksen perfuusiopaine veren happipitoisuus diastolen kesto (takykardia, bradykardia) Hapen saannin ja tarpeen välinen epäsuhta aiheuttaa iskemiaa 56

VERENVIRTAUS SEPELVALTIMOISSA SYSTOLEN JA DIASTOLEN AIKANA Systolen aikana n. 30% koko sydämen saamasta verestä: sepelvaltimot litistyvät sydänlihaksen supistuessa; avoinna oleva aorttaläppä estää virtausta Diastolen aikana n. 70% 57

Preloadin ja afterloadin aiheuttama seinämäjännitys Volyymityö kuluttaa vähän happea Heterometrinen mekanismi Preload kasvaa Painetyö kuluttaa paljon happea Homeometrinen mekanismi Afterload kasvaa Subendokardiaaliset lihassolut kuluttavat enemmän happea kuin epikardiaaliset Subendokardiaaliset solut supistuvat pituudestaan n. 20%, epikardiaaliset n. 5% Myokardiumin sisempi osa on iskemiaherkkä! Oikea kammio kuluttaa vähemmän happea kuin vasen 58

Katz, 2011 59

MITEN SYDÄN SAA TARVITSEMANSA LISÄVEREN JA LISÄHAPEN? Periaate: toimiva kudos vapauttaa hapentarvetta kuvastavia metaboliitteja Adenosiini ATPstä Hapenpuute Lisääntynyt energiankulutus Verisuonten laajeneminen (vasodilataatio) myös K +, H +, CO 2 ja prostaglandiinit typpioksidi, sydämen oma nitrojärjestelmä 60

MITEN SYDÄN SAA TARVITSEMANSA ENERGIAN? 70 80% energiantarpeesta tyydyttyy pitkäketjuisten rasvahappojen oksidaatiolla mitokondrioissa; karnitiinijärjestelmän toimivuus olennainen Energiansaanti usein at the edge Ketoniaineet (3 hydroksivoihappo ja asetetikkahappo) syrjäyttävät rasvahapot normaalissa ja diabeettisessa sydämessä Glukoosin käyttö riippuu vaihtoehtoisten substraattien tarjonnasta Oksidaatio on epätaloudellista jos hapesta on pulaa lääkeaineet, joilla voidaan estää oksidaatio ja pakottaa sydän glukoosin käyttäjäksi (trimetatsidiini) Aineenvaihduntaa säätelee soluliman ja mitokondrioiden vapaan kalsiumin pitoisuus Aineenvaihduntareitit ja mekaaninen työ kytkeytyvät 61

SYDÄMEN ENERGIA AINEENVAIHDUNTA 62