Námsgögn
Innskráning
Hleð efnisyfirliti...

Efnisyfirlit

  1. Formáli
    1. Inngangur
    2. 20.1 Gerð og hlutverk blóðæða
    3. 20.2 Blóðflæði, blóðþrýstingur og viðnám
    4. 20.3 Háræðaskipti
    5. 20.4 Samvægisstjórnun æðakerfisins
    6. 20.5 Blóðrásarleiðir
    7. 20.6 Þroski æða og fósturblóðrás
    8. Lykilhugtök
    9. Samantekt kaflans
    10. Spurningar um gagnvirka tengla
    11. Upprifjunarspurningar
    12. Spurningar til gagnrýninnar hugsunar
  2. Heimildir
  3. Atriðaskrá
Líffæra- og lífeðlisfræði, 2. útgáfa (IS)Kafli 2020.2 Blóðflæði, blóðþrýstingur og viðnám
2020 Hjarta- og æðakerfið: Æðar og blóðrás

20.2 Blóðflæði, blóðþrýstingur og viðnám

FYRRI KAFLI

20.1 Gerð og hlutverk blóðæða

NÆSTI KAFLI

20.3 Háræðaskipti

20.2 Blóðflæði, blóðþrýstingur og viðnám

Námsmarkmið

Að þessum hluta loknum munt þú geta gert eftirfarandi:

  • greint á milli slagbilsþrýstings, hlébilsþrýstings, púlsþrýstings og meðalslagæðaþrýstings
  • lýst klínískri mælingu púls og blóðþrýstings
  • greint og fjallað um fimm breytur sem hafa áhrif á slagæðablóðflæði og blóðþrýsting
  • fjallað um nokkra þætti sem hafa áhrif á blóðflæði í bláæðakerfinu

Blóðflæði er hreyfing blóðs um æð, vef eða líffæri og er yfirleitt gefið upp sem rúmmál á tímaeiningu. Samdráttur slegla dælir blóði inn í stóru slagæðarnar og myndar þrýstingsmun sem knýr flæði frá hærri þrýstingi til lægri. Blóðið fer um smærri slagæðar og slagæðlinga, síðan háræðar og loks bláæðlinga og bláæðar. Í þessum hluta er fjallað um mikilvægar breytur sem móta blóðflæði um líkamann og um þá þætti sem vinna gegn flæði, en heildaráhrif þeirra nefnast viðnám.

Vökvastöðuþrýstingur er þrýstingur vökva í kyrrstöðu og ræðst meðal annars af þyngdarafli og hæðarmun í vökvasúlunni. Blóðþrýstingur er þrýstingur blóðs á veggi blóðæða eða hjartahólfa. Hægt er að mæla þrýsting í háræðum, bláæðum og lungnahringrás, en heitið blóðþrýstingur án nánari skýringar vísar yfirleitt til slagæðaþrýstings í meginhringrás. Í klínísku starfi er hann oftast mældur við upparmsslagæð og gefinn upp í millímetrum kvikasilfurs (mm Hg).

Þættir slagæðablóðþrýstings

Slagæðablóðþrýstingur í stærri æðum er lýst með nokkrum tengdum stærðum (mynd 20.10): slagbils- og hlébilsþrýstingi, púlsþrýstingi og meðalslagæðaþrýstingi.

Slagbils- og hlébilsþrýstingur

Við mælingu slagæðablóðþrýstings í meginhringrás eru skráð tvö gildi, til dæmis 120/80 mm Hg, og slagbilsþrýstingur settur yfir hlébilsþrýsting. Slagbilsþrýstingur er hærra gildið og endurspeglar hámarksþrýsting í slagæðum þegar sleglar dragast saman og dæla blóði út í slagbili. Hlébilsþrýstingur er lægra gildið og endurspeglar lægsta slagæðaþrýstinginn þegar sleglar slaka á í hlébili. Gildi á borð við 120/80 mm Hg eru algengt kennsludæmi en einstaklingsbundið mat og klínísk viðmið ráðast meðal annars af aldri, heilsu og mæliaðstæðum.

Línurit sem ber saman blóðþrýsting og púlsþrýsting í mismunandi gerðum blóðæða.
Mynd 20.10. Línuritið sýnir slagbilsþrýsting, hlébilsþrýsting, meðalslagæðaþrýsting og púlsþrýsting eftir því sem blóð fer um mismunandi hluta æðakerfisins.

Púlsþrýstingur

Eins og sýnt er á mynd 20.10 er púlsþrýstingur mismunurinn á slagbilsþrýstingi og hlébilsþrýstingi. Ef slagbilsþrýstingur er 120 mm Hg og hlébilsþrýstingur 80 mm Hg er púlsþrýstingurinn 40 mm Hg.

Púlsþrýstingur ræðst meðal annars af slagmagni og eftirgefanleika slagæða. Mjög lágur eða þröngur púlsþrýstingur getur sést þegar slagmagn minnkar, til dæmis við verulegt blóðtap, alvarlega hjartabilun eða mikla ósæðarlokuþrengingu. Púlsþrýstingur hækkar tímabundið við mikla áreynslu þegar slagmagn eykst. Viðvarandi breiður púlsþrýstingur getur meðal annars tengst stífum slagæðum, ósæðarlokuleka eða öðrum sjúkdómum og tengist aukinni hættu á skemmdum í hjarta, heila og nýrum. Hlutfall eða eitt þröskuldsgildi nægir þó ekki eitt og sér til greiningar; niðurstöður þarf að túlka með heildarblóðþrýstingi, aldri, einkennum og klínísku samhengi.

Meðalslagæðaþrýstingur

Meðalslagæðaþrýstingur (MAP) er tímavegið meðaltal slagæðaþrýstings yfir einn hjartahring og endurspeglar að hluta þann þrýstingsmun sem knýr blóð til vefja. Þar sem hlébil varir yfirleitt lengur en slagbil er MAP ekki einfalt meðaltal slagbils- og hlébilsþrýstings. Við eðlilega hjartsláttartíðni má nálga gildið með því að leggja þriðjung púlsþrýstings við hlébilsþrýsting:

MAP = hlébilsþrýstingur + (slagbilsþrýstingur-hlébilsþrýstingur)3eðaMAP = hlébilsþrýstingur +  (púlsþrýstingur)3

Í dæminu á mynd 20.10 er nálgunin 80 + (120 − 80) / 3, eða um 93,3 mm Hg. Hjá mörgum fullorðnum í hvíld er MAP um 70–110 mm Hg, en markgildi og hættumörk ráðast af klínísku samhengi. Langvarandi meðalslagæðaþrýstingur undir um 60–65 mm Hg getur verið of lágur til að viðhalda nægri blóðveitu til líffæra og aukið hættu á blóðþurrð, það er ónógu blóðflæði. súrefnisskortur í vefjum fylgir oft blóðþurrð. Súrefnisskortur í blóði vísar hins vegar til lágs súrefnis í slagæðablóði meginhringrásar. Taugafrumur eru sérstaklega viðkvæmar fyrir súrefnisskorti og geta skemmst eða dáið ef blóðflæði og súrefnisframboð endurheimtast ekki fljótt.

Púls

Þegar blóði er dælt úr hjartanu þenjast teygjuslagæðar út og fjaðra síðan til baka. Þannig breytist þrýstingur og þvermál slagæða taktfast með hverjum hjartslætti. Þessi þrýstingsbylgja nefnist púls og má þreifa með fingrum eða mæla rafrænt. Púlsbylgjan dofnar eftir því sem fjær dregur hjartanu, en sveiflur tengdar slagbili og hlébili greinast enn í slagæðlingum.

Púlsmæling gefur upplýsingar um hjartsláttartíðni og takt og er því hluti af klínísku mati. Tíðnin er skráð í slögum á mínútu og einnig er metið hvort púlsinn sé reglulegur og hversu sterkur hann er. Hröð eða óregluleg tíðni getur stafað af áreynslu eða öðrum tímabundnum þáttum en getur einnig bent til hjartsláttartruflunar eða annars sjúkdóms. Púlsstyrkur mótast af slagmagni, slagæðaþrýstingi, eftirgefanleika æða og mælistað. Óvenju veikur eða sterkur púls þarf því að túlka með öðrum lífsmörkum og klínísku ástandi en jafngildir ekki einn og sér ákveðnum slagbilsþrýstingi.

Púls má þreifa með því að leggja fingurgóma létt yfir slagæð sem liggur nærri yfirborði líkamans. Oftast er notuð sveifarslagæð við úlnlið eða sameiginleg hálsslagæð á hálsi, en einnig má nota aðrar yfirborðsslagæðar (mynd 20.11). Algengir púlsstaðir eru gagnaugaslagæð og andlitsslagæð á höfði, upparmsslagæð á upphandlegg, lærisslagæð í nára, hnésbótarslagæð aftan við hné, aftari sköflungsslagæð aftan við innri ökkla og ristarslagæð á fæti. Ýmis rafræn tæki geta einnig mælt púls.

Frammynd af líkama konu þar sem algengir púlsstaðir á höfði, hálsi, handleggjum og fótleggjum eru merktir.
Mynd 20.11. Auðveldast er oft að mæla púls við sveifarslagæð, en einnig má nota aðra púlsstaði sem sýndir eru.

Mæling blóðþrýstings

Blóðþrýstingur er eitt þeirra lífsmarka sem oftast eru mæld í heilbrigðisþjónustu. Hlustunaraðferðin byggist á verkum rússneska læknisins Nikolai Korotkoff frá upphafi 20. aldar. Þegar armband þrýstir tímabundið á upparmsslagæð og þrýstingnum er síðan létt geta heyrst Korotkoff-hljóð vegna púlsandi flæðis um slagæðina. Til handvirkrar mælingar þarf blóðþrýstingsmæli með uppblásanlegu armbandi og hlustunarpípu. Aðferðin er í meginatriðum þessi:

  • Heilbrigðisstarfsmaður leggur armband af réttri stærð þétt um bera upphandlegginn, með handlegginn studdan nálægt hæð hjartans.
  • Lofti er dælt í armbandið þar til þrýstingurinn lokar tímabundið fyrir blóðflæði um upparmsslagæðina.
  • Hlustunarpípan er lögð yfir upparmsslagæð í olnbogabót og hlustað eftir Korotkoff-hljóðum á meðan þrýstingur í armbandinu er lækkaður hægt og jafnt.

Korotkoff-hljóðum er venjulega skipt í fimm fasa en tvö þrýstingsgildi eru skráð. Engin hljóð heyrast meðan armbandið lokar slagæðinni. Þegar þrýstingurinn lækkar svo blóð kemst í púlsum undir armbandið heyrist fyrsta skýra hljóðið; það samsvarar slagbilsþrýstingi ( mynd 20.12). Við áframhaldandi þrýstingslækkun verður flæðið óhindraðra og hljóðin hverfa. Hjá fullorðnum er það yfirleitt hvarf hljóðanna sem er skráð sem hlébilsþrýstingur.

Línurit sem sýnir slagæðaþrýsting yfir tíma og merkir fyrsta og síðasta Korotkoff-hljóðið við slagbils- og hlébilsþrýsting.
Mynd 20.12. Þegar þrýstingur í armbandi blóðþrýstingsmælis er lækkaður heyrast Korotkoff-hljóð. Línuritið tengir þrýstingsferil við slagbils- og hlébilsþrýsting.

Á sjúkrahúsum og heilsugæslustöðvum eru sjálfvirkir sveiflumælar algengir. Þeir greina þrýstingssveiflur í armbandinu og reikna slagbils- og hlébilsþrýsting með reikniriti, fremur en að hlusta beint eftir Korotkoff-hljóðum. Úlnliðsmælar eru einnig fáanlegir, en staða úlnliðs gagnvart hjarta og rétt notkun hafa mikil áhrif á niðurstöður; upparmsmælar eru almennt áreiðanlegri þegar þeir eru rétt notaðir.

Breytur sem hafa áhrif á blóðflæði og blóðþrýsting

Fimm breytur hafa sérstök áhrif á blóðflæði og blóðþrýsting:

  • hjartaútfall
  • eftirgefanleiki æða
  • blóðrúmmál
  • seigja blóðs
  • lengd og þvermál blóðæða

Blóð flæðir niður þrýstingsstigul, frá hærri þrýstingi til lægri. Hjartað myndar háan þrýsting í slagæðum. Ef eftirálag hækkar en hjartað eykur ekki þrýstingsmyndun eða aðlagast á annan hátt getur slagmagn og þar með flæði minnkað. Í bláæðakerfinu ræðst flæði til hjartans af þrýstingsmun milli útlægra bláæða og hægri gáttar ásamt viðnámi gegn flæðinu. Hækkun á fylliþrýstingi meginhringrásar getur aukið bláæðaflæði til hjartans, en staðbundinn eða afturstæður bláæðaþrýstingur vegna stíflu eða hjartabilunar getur þess í stað hamlað frárennsli og valdið blóðsöfnun. Þrýstingur í hægri gátt er lágur í hvíld og breytist með hjartahring, öndun og rúmmálsstöðu (sjá mynd 20.10).

Hjartaútfall

Hjartaútfall er rúmmál blóðs sem annar hvor slegill dælir á mínútu og er jafnt hjartsláttartíðni margfaldaðri með slagmagni. Aukið hjartaútfall getur, að öðrum þáttum óbreyttum, aukið blóðflæði og slagæðaþrýsting. Driftaugaboð, adrenalín og noradrenalín, skjaldkirtilshormón og breytingar á kalsíumstyrk geta haft áhrif á hjartsláttartíðni eða samdráttarkraft og þannig á hjartaútfall. Seftaugaboð hægja einkum á hjartslætti. Verulegar truflanir á kalíum- eða kalsíumstyrk, súrefnisskortur og blóðsýring geta skert rafvirkni eða samdrátt hjartans og lækkað hjartaútfall. Endanleg áhrif á blóðþrýsting ráðast þó einnig af blóðrúmmáli og viðnámi æða.

Eftirgefanleiki

Eftirgefanleiki lýsir því hversu mikið rúmmál hólfs eða æðar breytist við tiltekna þrýstingsbreytingu (ΔV/ΔP). Málmrör er til dæmis lítt eftirgefanlegt en blaðra mjög eftirgefanleg. Eftirgefanleg slagæð tekur við slagmagni með minni þrýstingshækkun og teygjufjaðrun hennar viðheldur flæði milli hjartslátta. Bláæðar eru mun eftirgefanlegri en slagæðar og geta geymt mikið blóð við lágan þrýsting. Þegar slagæðar stífna minnkar eftirgefanleiki þeirra; þá eykst púlsþrýstingur og álag á hjartað. Þetta er ekki hið sama og viðnám, sem ræðst einkum af geisla smærri æða, seigju og lengd flæðisleiðar, þótt æðasjúkdómar geti breytt fleiri en einum þessara þátta samtímis.

Stærðfræðileg nálgun á þætti sem hafa áhrif á blóðflæði

Franski læknirinn og lífeðlisfræðingurinn Jean Léonard Marie Poiseuille lýsti stærðfræðilega flæði vökva um mjó rör. Jafna Poiseuille nýtist bæði í lífeðlisfræði og verkfræði. Blóð er þó ekki fullkominn Newton-vökvi og æðar eru hvorki stíf né alltaf beinar, svo jafnan er nálgun á raunverulegt æðakerfi. Hún sýnir engu að síður skýrt tengsl þrýstingsmunar, geisla (r), lengdar æðar (λ) og seigju (η).

Jafna Poiseuille:

Blóðflæði = π ΔP r48ηλ
  • π er gríski bókstafurinn pí og táknar hlutfall ummáls hrings og þvermáls hans. Gildið er óræð tala, um 3,14, með óendanlega mörgum aukastöfum sem hvorki enda né endurtaka sig reglulega.
  • ΔP táknar þrýstingsmuninn milli upphafs og enda flæðisleiðarinnar.
  • r4 er geisli æðarinnar, það er helmingur þvermálsins, hafinn í fjórða veldi.
  • η er gríski bókstafurinn eta og táknar seigju blóðsins.
  • λ er gríski bókstafurinn lambda og táknar lengd blóðæðarinnar.

Með þessari jöfnu má meðal annars leiða út viðnám í æðakerfinu. Erfitt er að mæla viðnámið beint, en það má reikna út frá þekktum tengslum þrýstingsmunar og flæðis:

Blóðflæði = ΔPViðnám

Ef jöfnunni er endurraðað fæst:

Viðnám = ΔPBlóðflæði

Þegar jafna Poiseuille fyrir blóðflæði er sett inn fæst:

Viðnám =8ηλπr4

Í þessari jöfnu eru þrjár lífeðlisfræðilegar breytur: seigja, lengd æðar og geisli; 8 og π eru fastar. Seigja og heildarlengd æða breytast yfirleitt hægt. Geisli mótstöðuæða getur hins vegar breyst hratt við æðaþrengingu eða æðavíkkun og haft mikil áhrif á viðnám og flæði. Smávægileg breyting á geisla hefur sérstaklega mikil áhrif vegna þess að geislinn er hafinn í fjórða veldi.

Nú hefur verið fjallað um áhrif hjartaútfalls og blóðrúmmáls á blóðflæði og þrýsting. Næst eru hinir þættirnir í jöfnu Poiseuille skoðaðir nánar: seigja blóðs, lengd æða og einkum geisli þeirra.

Blóðrúmmál

Blóðrúmmál hefur áhrif á fyllingu hjartans og æða og þar með á hjartaútfall og þrýsting. Ef aðrir þættir haldast óbreyttir dregur minnkað blóðrúmmál yfirleitt úr bláæðaflæði til hjartans, slagmagni og slagæðaþrýstingi, en aukið rúmmál getur haft gagnstæð áhrif. Stjórnunarkerfi líkamans, breytingar á æðatóni og starfsemi hjartans geta þó vegið tímabundið upp á móti þessum áhrifum; sambandið er því ekki einfalt bein hlutfall.

Við eðlilegar aðstæður er blóðrúmmáli haldið innan þröngra marka. Blóðmagnsminnkun getur stafað af blæðingu, vökvaskorti, uppköstum, alvarlegum bruna eða lyfjum sem auka vökvaútskilnað. Jöfnunarviðbrögð geta um tíma viðhaldið þrýstingi þrátt fyrir blóðtap, svo einkenni og lífsmörk endurspegla ekki alltaf tap nákvæmlega. Alvarleiki ræðst af hlutfalli og hraða taps, heilsufari og svörun einstaklings. Meðferð beinist að orsökinni og getur falið í sér vökva í æð og, við verulegt blóðtap, blóðhluta.

Blóðmagnsaukning er óeðlileg aukning á vökva í blóðrás. Hún getur meðal annars stafað af varðveislu natríums og vatns við hjartabilun, skorpulifur, nýrnasjúkdóm eða ofaldósterónheilkenni og getur einnig fylgt meðferð með sykursterum. Til að endurheimta vökvajafnvægi þarf að greina og meðhöndla undirliggjandi orsök og stundum takmarka salt eða vökva eða nota þvagræsilyf eftir klínísku mati.

Seigja blóðs

Seigja lýsir innri núningi vökva og mótstöðu hans gegn aflögun og flæði. Hreint vatn er til dæmis minna seigt en leðja. Í einföldu rörflæðislíkani er viðnám í beinu hlutfalli við seigju og flæði í öfugu hlutfalli við hana, ef aðrir þættir haldast óbreyttir. Því eykur meiri seigja viðnám og dregur úr flæði við sama þrýstingsmun, líkt og erfiðara er að sjúga þykkan mjólkurhristing en mjólk um jafnvítt rör. Minni seigja hefur gagnstæð áhrif.

Seigja blóðs breytist yfirleitt lítið á skömmum tíma. Blóðkornahlutfall, einkum hlutfall rauðkorna, er mikilvægasti áhrifaþátturinn ásamt eiginleikum blóðvökva og prótínum hans. Rauðkornafjölgun eykur seigju en blóðleysi dregur yfirleitt úr henni. Lifrarsjúkdómar geta breytt styrk og samsetningu blóðvökvapróteina og þar með seigju, þótt áhrifin séu breytileg og oft minni en áhrif blóðkornahlutfalls. Mjög mikill fjöldi hvítkorna eða blóðflagna getur í sjaldgæfum sjúkdómum einnig aukið seigju og truflað smáæðaflæði.

Lengd og þvermál æða

Í jöfnu Poiseuille er viðnám í beinu hlutfalli við lengd rörs: því lengri sem flæðisleiðin er, þeim mun meiri verður núningur og viðnám og minna flæði fæst við sama þrýstingsmun. Styttri leið hefur gagnstæð áhrif. Í raunverulegu æðakerfi skipta greiningar, samhliða æðar, sveigjanleiki og púlsflæði einnig máli.

Heildarlengd og greining æðakerfisins eykst þegar líkaminn vex og getur breyst hjá fullorðnum við nýæðamyndun, vefjavöxt, þjálfun, sjúkdóma eða vefjatap. Æðaþéttleiki er mismunandi eftir vefjum og fer eftir efnaskiptaþörf; fituvefur er æðavæddur en yfirleitt minna þétt en virkur beinagrindarvöðvi. Kennslutölur um tugþúsundir kílómetra æða í líkamanum eða ákveðna viðbót æðalengdar fyrir hvert kílógramm líkamsmassa eru grófar ágiskanir, ekki nákvæm lífeðlisfræðileg lögmál. Aukinn líkamsmassi getur engu að síður aukið heildarþörf fyrir blóðflæði og vinnu hjartans, en áhrif þyngdarbreytinga ráðast af vefjagerð, efnaskiptum og fleiri þáttum.

Ólíkt heildarlengd getur þvermál margra blóðæða breyst hratt eftir taugaboðum, hormónum og staðbundnum efnaskiptaboðum. Æðatónn er samdráttarstig sléttra vöðvafrumna í æðavegg og ræður miklu um geisla móstöðuæða. Þegar geisli minnkar við æðaþrengingu eykst viðnám, en þegar hann eykst við æðavíkkun minnkar viðnám. Áhrifin stafa af flæðisfræði í öllu æðarholinu, ekki einfaldlega af því hve stórt hlutfall blóðs snertir vegginn.

Áhrif geisla æðarhols á viðnám eru mjög mikil. Samkvæmt líkani Poiseuille er viðnám í öfugu hlutfalli við fjórða veldi geislans (R ∝ 1/r4). Ef geisli slagæðar eða slagæðlings minnkar í helming eykst viðnámið því sextánfalt, að öðrum þáttum óbreyttum. Ef geislinn tvöfaldast verður viðnámið einn sextándi af upphaflegu gildi og flæði við sama þrýstingsmun getur aukist sextánfalt. Raunverulegar æðar víkja þó frá stífu rörlíkaninu.

Hlutverk æðageisla og heildarþverskurðarflatarmáls í blóðflæði og blóðþrýstingi

Slagæðlingar eru nefndir mótstöðuæðar vegna þess að lítið og stýranlegt hol þeirra myndar stóran hluta heildarviðnáms meginhringrásar. Einstök háræð er enn mjórri, en háræðarnar eru afar margar og tengjast að miklu leyti samhliða. Heildarþverskurðarflatarmál þeirra verður því mjög stórt. Þetta skýrir hvers vegna einstök stærð æðar segir ekki ein og sér til um heildarviðnám æðahluta.

Mynd 20.13 ber saman þvermál einstakra æða, heildarþverskurðarflatarmál, meðalblóðþrýsting og blóðhraða í æðum meginhringrásar. Í hlutum (a) og (b) sést að samanlagt þverskurðarflatarmál allra háræðaneta er miklu stærra en hjá öðrum æðaflokkum, þótt hver háræð sé mjög mjó. Hluti (c) sýnir að þrýstingur lækkar eftir því sem blóð fer frá slagæðum um slagæðlinga og háræðar til bláæðlinga og bláæða. Brattasta þrýstingsfallið verður yfirleitt yfir slagæðlinga, þar sem viðnámið er mest og geislinn er virkt stýrður. Æðavíkkun og æðaþrenging slagæðlinga eru því sérstaklega mikilvægar fyrir stjórnun heildarviðnáms, staðbundins flæðis og slagæðaþrýstings.

Hluti (d) sýnir að meðalhraði blóðs minnkar verulega frá slagæðum um slagæðlinga til háræða þegar heildarþverskurðarflatarmálið eykst. Hægara flæði um háræðar gefur meiri tíma til efnaskipta. Hraðinn eykst aftur í bláæðum þegar heildarþverskurðarflatarmálið minnkar á leiðinni til hjartans.

Fjögur línurit bera saman æðaflokka. Efra vinstra rit sýnir þvermál einstakra æða, efra hægra rit heildarþverskurðarflatarmál, neðra vinstra rit meðalblóðþrýsting og neðra hægra rit meðalhraða blóðs.
Mynd 20.13. Sambönd sem bera má saman milli æðaflokka eru (a) þvermál einstakra æða, (b) heildarþverskurðarflatarmál, (c) meðalblóðþrýstingur og (d) meðalhraði blóðs.

Truflanir í...

Hjarta- og æðakerfinu: Slagæðahersla og æðakölkun

Eftirgefanleiki gerir slagæð kleift að þenjast þegar hjartað dælir blóði inn í hana og fjaðra síðan til baka. Þetta jafnar púlsflæði og viðheldur flæði í hlébili. Slagæðahersla er samheiti yfir þykknun og stífnun slagæðaveggja og þar með minnkaðan eftirgefanleika. Stífar slagæðar auka einkum slagbils- og púlsþrýsting og vinnu hjartans. Ein undirgerð slagæðaherslu er æðakölkun, sem getur þrengt eða lokað slagæðum og er mikilvæg orsök kransæðasjúkdóms og annarra æðasjúkdóma.

Æðakölkun er langvinnt bólgu- og fitusöfnunarferli í innhjúpi miðlungsstórra og stórra slagæða. Starfstruflun eða skaði í æðaþeli getur tengst meðal annars háum blóðþrýstingi, tóbaksnotkun, sykursýki og háu magni æðakölkunarvaldandi lípópróteina. Ferlið er gagnvirkt: hár þrýstingur getur stuðlað að æðaskaða og stífar eða þrengdar æðar geta aftur haft áhrif á blóðþrýsting og álag á hjartað. Sýking er ekki talin venjuleg meginorsök æðakölkunar þótt bólguferlar skipti máli.

Lípóprótein, einkum lágþéttnilípóprótein (LDL), komast inn í innhjúp slagæðar og geta breyst þar. Æðaþelsvirkjun laðar að einkjörnunga sem verða að átfrumum, taka upp lípíð og mynda froðufrumur. Með tímanum safnast lípíð, bólgufrumur, sléttar vöðvafrumur, bandvefur og stundum kalk í æðakölkunarskellu. Skellan getur þrengt æðarholið og skert blóðflæði. Heitið æðakölkun vísar því bæði til fitukjarna og harðnunarvefs í slagæðavegg (mynd 20.14).

Vinstra megin eru þverskurðir af eðlilegri slagæð og slagæð með þrengdu holi vegna skellu. Hægra megin er smásjármynd af slagæð með æðakölkunarskellu.
Mynd 20.14. (a) Við æðakölkun myndast fitu- og kalkrík skella í slagæðavegg og getur þrengt æðarholið. (b) Ljóssmásjármynd af kransslagæð sýnir uppsöfnun bandvefs í æðavegg; ljóssmásjá (LM), 40×⁠ stækkun. (smásjármynd: Regents of the University of Michigan Medical School © 2012)

Ef yfirborð æðakölkunarskellu rofnar kemst blóð í snertingu við segahvetjandi efni inni í skellunni. Blóðflögur virkjast og blóðsegi getur myndast hratt á rofstaðnum. Seginn getur þrengt eða lokað æðinni og valdið hjartadrepi ef þetta gerist í kransslagæð eða blóðþurrðarheilablóðfalli ef heilaslagæð lokast. Ef efni úr skellu eða segi losnar og berst með blóðinu nefnist það rek; það getur stíflað minni æð fjær upptökum sínum.

Jafnvel án algjörrar lokunar getur þrenging dregið úr blóðflæði til vefja handan hennar og valdið blóðþurrð. Súrefnisframboð verður þá oft minna en efnaskiptaþörf vefsins og súrefnisskortur myndast. Langvarandi eða alvarlegur súrefnisskortur í hjartavöðva eða heilavef getur valdið frumudauða og verulegri skerðingu á starfsemi hjarta eða heila.

Aldur er mikilvægur áhættuþáttur slagæðastífnunar og æðakölkunar þar sem breytingarnar safnast upp með tíma, en þær eru ekki óhjákvæmilegur eða skaðlaus hluti öldrunar. Erfðir, hár blóðþrýstingur, sykursýki, hátt LDL-kólesteról og langvinnur nýrnasjúkdómur auka áhættu. Tóbaksnotkun, hreyfingarleysi og mataræði sem stuðlar að háum blóðfitum eða þrýstingi eru breytanlegir áhættuþættir. Offita tengist einnig áhættu, en mat þarf að byggjast á fleiri þáttum en líkamsþyngd einni.

Forvarnir og meðferð ráðast af heildaráhættu og geta falið í sér að hætta tóbaksnotkun, reglulega hreyfingu, hjartavænt mataræði og meðferð blóðþrýstings, sykursýki og blóðfitu. Lyf, meðal annars statín og blóðþrýstingslyf, eru notuð eftir mati. Við verulega kransæðaþrengingu má gera kransæðavíkkun þar sem belgleggur víkkar æðina og stoðnet heldur henni opinni, eða kransæðahjáveitu. Í hjáveitu er oft notuð innri brjóstslagæð, sveifarslagæð eða hluti af stóru húðbláæð. Við hálsslagæðaþrengingu getur komið til greina að fjarlægja skellu með innhjúpsnámi eða setja stoðnet, eftir einkennum, þrengingargráðu og áhættu. Engin ein aðgerð hentar öllum og ákvörðun krefst sérhæfðs mats.

Bláæðakerfið

Dæluvirkni hjartans knýr blóð úr hærri þrýstingi í slagæðum til lægri þrýstings um æðakerfið. Til að blóð flæði úr bláæðum inn í hægri gátt þarf þrýstingur í útlægara bláæðakerfi að vera hærri en þrýstingur í gáttinni. Lágur hægri gáttarþrýstingur í hlébili styður þennan stigul. Auk þess hjálpa tvö lífeðlisfræðileg kerfi til við bláæðaflæði: vöðvadælan og öndunardælan. Heitið dæla er hér myndlíking; kerfin mynda ekki blóðflæði sjálfstætt heldur breyta þrýstingi og beina blóði til hjartans með aðstoð bláæðaloka.

Beinagrindarvöðvadælan

Í mörgum líkamshlutum þjappa samdrættir beinagrindarvöðva aðliggjandi bláæðum. Beinagrindarvöðvadælan hjálpar þannig lágþrýstu bláæðakerfi að vinna gegn þyngdarafli og skila blóði til hjartans (mynd 20.15). Þegar fótleggsvöðvar dragast saman við göngu eða hlaup hækkar þrýstingur í bláæðum milli lokanna. Lokur nær hjartanu opnast en lokur fjær hjartanu lokast og takmarka bakflæði. Við langvarandi kyrrstöðu er dælan lítt virk, blóð getur safnast í neðri útlimum og bláæðaflæði til hjartans og þar með hjartaútfall minnkað. Þetta getur valdið svima eða yfirliði; reglulegar hreyfingar ökkla og fótleggja draga úr hættunni.

Vinstra megin er beinagrindarvöðvadæla þegar vöðvinn er slakur og bláæð fyllt. Hægra megin þjappar samdráttur vöðvans bláæðinni og lokur beina blóðinu að hjartanu.
Mynd 20.15. Samdráttur beinagrindarvöðva þjappar að bláæð og hækkar staðbundinn þrýsting. Blóð færist í átt að hjartanu þar sem bláæðaþrýstingur er lægri. Einstefnulokur opnast í flæðisstefnu en lokast gegn bakflæði.

Öndunardælan

Öndunardælan styður bláæðaflæði um brjóst- og kviðarhol. Við innöndun dregst þindin saman og færist niður; rúmmál brjósthols eykst en kviðþrýstingur hækkar. Þrýstingur í brjóstholi og stórum brjóstbláæðum lækkar, en þrýstingur á kviðbláæðar getur aukist. Þessi þrýstingsmunur ásamt bláæðalokum stuðlar að flæði úr kviðarholi inn í brjósthol og áfram til hægri gáttar. Við útöndun minnkar munurinn eða snýst tímabundið við, en lokur takmarka bakflæði. Áhrifin breytast með dýpt öndunar, líkamsstöðu og sjúkdómum og eru hluti af samspili hjarta og öndunar fremur en einföld einstefnudæla.

Þrýstings- og flatarmálstengsl í bláæðakerfinu

Þvermál einstakra æða eykst frá bláæðlingum til stærri bláæða og loks holæða, en samanlagt þverskurðarflatarmál æðaflokksins minnkar (sjá mynd 20.13a og b). Stakar bláæðar eru víðari en bláæðlingar en mun færri, svo samanlagt flatarmál þeirra er minna.

Þegar blóð fer frá bláæðlingum til bláæða lækkar meðalþrýstingur áfram (sjá mynd 20.13c), en meðalhraði eykst vegna minnkandi heildarþverskurðarflatarmáls (sjá mynd 20.13d). Lítill þrýstingsstigull knýr flæðið til hægri gáttar og einstefnulokur, vöðvadæla og öndunardæla styðja það. Um 60–65 prósent heildarblóðrúmmáls eru oft talin vera í bláæðum og bláæðlingum meginhringrásar í hvíld, þótt hlutfallið breytist. Aukinn bláæðatónn minnkar rúmtak bláæða og getur flutt blóð til miðlægrar blóðrásar og aukið bláæðaflæði til hjartans.

Hlutverk bláæðaþrengingar í rúmtaki, þrýstingi og flæði

Þrenging slagæðar eða slagæðlings minnkar geisla, eykur staðbundið viðnám og dregur úr flæði við sama þrýstingsmun. Bláæðaþrenging minnkar einnig geisla og getur aukið staðbundið viðnám, en megináhrif hennar á blóðrásina eru önnur vegna mikils eftirgefanleika og rúmtaks bláæða. Samdráttur sléttra vöðva minnkar bláæðarúmtak, flytur blóð úr útlægum forða til miðlægrar blóðrásar og hækkar meðalfylliþrýsting meginhringrásar. Ef hægri gáttarþrýstingur hækkar ekki jafnmikið getur þrýstingsstigullinn til hjartans aukist og bláæðaflæði orðið meira. Aukið bláæðaflæði eykur fyllingu slegla og getur aukið slagmagn samkvæmt Frank–Starling-lögmálinu; það eykur ekki samdráttargetu hjartavöðvans sjálfkrafa. Áhrif bláæðaþrengingar ráðast þó af staðsetningu, blóðrúmmáli, hægri gáttarþrýstingi og hjartastarfsemi.

Námsgögn.is þýðing á efni frá OpenStax. Frítt frumrit: https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/1-introduction Leyfi upprunabókar: CC BY-NC-SA 4.0. Námsgögn er sjálfstætt verkefni; OpenStax hvorki styður né vottar þýðinguna.

FYRRI KAFLI

20.1 Gerð og hlutverk blóðæða

NÆSTI KAFLI

20.3 Háræðaskipti