Hjärtat och cirkulationssystemet Gustav Nilsonne Histologi och patologi för medicinsk informatik, VT 2006 Plan för dagen 10:15 – 11:00 11:10 – 12:00 -- Lunch -13:00 – 13:50 14:00 – 14:30 14:30 – 14:40 Kärl och koagulation Atheroskleros Hypertoni och hjärtats sjukdomar Hjärtats sjukdomar (forts) Introduktion till obduktioner Artären är muskulär och elastisk • Kärlväggen har tre lager. • Tunica intima består av endotelceller och bindväv. • Tunica media består av glatt muskulatur och elastiska fibrer • Tunica externa består av elastisk bindväv och kan innehålla kärl och nerver Den normala artärens kärlvägg Tunica intima Tunica media Tunica externa (adventitia) Case 1 Du är konsult och har just fått ditt första uppdrag. Ett större företag har byggt en fabrik som består av små självständiga enheter. Varje enhet är ansluten till fabrikens centralhydraulik. De olika enheterna har ständigt skiftande behov av tryck och flöde i rören. Antalet enheter är 100 biljoner. Du får uppdraget att designa ett reglersystem som gör att fabriken kan klara sig med en enda pump. Arterioler reglerar blodflödet genom muskelkontraktion Kapillärbäddens cirkulation är extremt välreglerad • I kapillärnätet finns ett flertal muskelsfinktrar • Arteriovenösa anastomoser ”shuntar” förbi kapillärerna vid behov • Blodtillförseln beror på vävnadens krav Vätskeutbytet i kapillären avgörs av blodtryck, osmotiskt tryck och kärlpermeabilitet Störd balans av vätskeutbyte i kapillärnätet leder till ödem Ödem är ett vätskeutträde i vävnaden. Det är detsamma som svullnad, och orsakas av: • Förhöjt hydrostatiskt tryck - t.ex. vid hjärtsvikt • Sänkt osmotiskt tryck - t.ex. vid leversvikt • Ökad permealilitet i kärlväggen - t.ex. vid inflammation Hematom är blod utanför kärlnätet • Hematom är det vi i dagligt tal kallar blödning. • Det orsakas oftast av trauma, men kan även uppstå till följd av kärlsjukdom. Blodet koagulerar vid kontakt med matrixproteiner Koagulationen involverar ett stort antal enzymer. Slutprodukten är en utfällning av fibrin. Koagulation och fibrinolys 1. Trombocyter aktiveras vid kontakt med extracellulärmatrix 2. Fibrin fälls ut och bildar ett koagel 3. Fritt cirkulerande plasminogen i blodat omvandlas till plasmin, vilket bryter ned fibrinet i en process som kallas fibrinolys. Flera enzymer är inblandade. Trombbildningens konsekvenser • I bästa fall försvinner tromben genom aktiverad fibrinolys • Propagering innebär att tromben fortsätter att växa till • Embolisering innebär att bitar av tromben lossnar för att sedan fastna någon annan stans i kärlsystemet • Organisering – granulationsvävnad från kärlväggen växer in i tromben och ersätter den med bindväv • Rekanalisering – nya kärl bildas i bästa fall under organiseringen Predisponerande faktorer för trombbildning • Endoteldysfunktion – normalt endotel producerar kemiska mediatorer som motverkar trombbildning • Förändringar i blodets koagulationsförmåga, t.ex. vid medicinering med p-piller. Predisponerande faktorer för trombbildning 2 • Förändringar i blodflödet – om blodflödet inte längre är laminärt får trombocyterna mera kontakt med kärlväggen Embolier är föremål som täpper till kärl • Den vanligaste typen av embolier är tromboembolier. • Tromboembolier hamnar oftast i lungan och är en vanlig dödsorsak. • En embolus kan även bestå av annat, t.ex. tumörceller, fett (efter trauma) eller luft (efter dekompressionssjuka eller injektion ) Chock är en akut oförmåga att upprätthålla blodtrycket • En kardiogen chock beror på att hjärtat plötsligt inte klarar att upprätthålla blodtrycket • En hypovolemisk chock beror på att blodvolymen minskar till följd av blödning • En septisk chock orsakas av bakterier i blodströmmen • En anafylaktisk chock orsakas av en allergi • I de två sistnämnda fallen uppstår en generaliserad inflammatorisk reaktion som gör att blodet träder ut ur kärlen och den cirkulerande blodvolymen minskar. Atheroskleros är en vanlig och dödlig sjukdom Atheroskleros kallas i dagligt tal för åderförkalkning, trots att det primära förloppet inte har med förkalkning att göra. Definitioner kring atheroskleros • Arterioskleros = varje typ av tillstånd där artärer har hård och förtjockad kärlvägg oberoende av orsak. Den vanligaste orsaken är atheroskleros • Atheroskleros = specifik degenerativ sjukdom som drabbar stora och medelstora artärer men aldrig vener • Atherom = atheromatösa plack = den enskilda typiska specifika kärlförändringen vid atheroskleros • Arterioloskleros = skleros i arteriol Atherosklerosens epidemiologi • Sjukdomen är extremt vanlig. Praktiskt taget alla människor utvecklar atheroskleros under sin livstid. • Ålder är en riskfaktor, vilket avspeglar att sjukdomen progredierar med åren • Män drabbas värre än kvinnor, åtminstone före menopausen • En ärftlig komponent finns i risken för atheroskleros, oberoende av hereditetens påverkan på blodfettnivåer Atherosklerosens riskfaktorer • Vilka är riskfaktorerna för atheroskleros? Atheromets utveckling Ett fullt utvecklat atheromatöst plack består av: – En central ansamling av extracellulära lipider samt makrofager med fagocyterat lipidmaterial – En hätta av fibrös vävnad – En proliferation av myofibroblaster kring det fettfyllda centrat – En sekundär påverkan på djupare vägglager i kärlet med kollagen bindväv som ersätter muskellagren i kärlväggen – Innehållet i atheromet kan vara mera eller mindre förkalkat Patogenesen är fortfarande omdebatterad. Studera figur 10.11 i boken och läs s. 162-164. Ett atherosklerotiskt plack Ett aneurysm är en utbuktning av ett kärl • Under ett atheromatöst plack försvagas kärlväggen. • Med tiden kan en tunnväggig utbuktning bildas – ett aneurysm. • Ett aneurysm som inte behandlas kommer för eller senare att rupturera. Hjärtat är en enkel pump Myocardiet har tre histologiska kännetecken • I myocardiet kan man se tvärstrimmighet, centralt placerade cellkärnor och kittlinjer. Sarkomererna ger hjärtmuskeln dess tvärstrimmighet Sarkomeren är hjärtats kontraktila element. Den består av aktin- och myosinfilament. Hypertoni är högt blodtryck • Alla har vi högt blodtryck när vi springer, blir arga, kära eller nervösa. • Ett permanent förhöjt blodtryck kallas för hypertoni • Definitionen är att blodtrycket vid upprepade mätningar överstiger 140/90 mmHg – denna gräns är helt godtycklig. Konsekvenser av hypertoni • • • • • Påfrestning på hjärtat Ödem Arterioloskleros Små blödningar Njursvikt Kärlen anpassar sig till ett högre tryck Orsaker till hypertoni • I ca 90% av fallen kan ingen underliggande orsak påträffas. Det kallas då essentiell hypertoni. • Vid förträngning av njurartärerna kommer njurarna att signalera att blodtrycket behöver höjas. • Vissa endokrina tumörer kan ge hypertoni. Hypertrofi är en funktionell anpassning • Ett högt blodtryck kräver att hjärtat arbetar hårdare • Vänstersidig hypertrofi: cor bovinum • Högersidig hypertrofi: cor pulmonale Hjärtsvikt: otillräcklig pumpförmåga • Vanliga orsaker: – Hypertoni – Sjukdomar i hjärtklaffarna – Sjukdomar i hjärtmuskeln, t.ex. infarkter • • • • Mycket vanligt tillstånd hos äldre individer Kan vara både akut och kroniskt Är livshotande Kan indelas i höger- och vänstersidig Vänstersidig hjärtsvikt • Tilltagande oförmåga att tömma vänster kammare under systole • Leder till dilatation av vänster kammare och förmak • Försämrad dränering av lungkretsloppet Æ stas Æ lungödem (se fig. 10.33) • Nedsatt blodförsörjning i hela kroppen • Symtom: – Andnöd – Trötthet och nedsatt fysisk prestationsförmåga Högersidig hjärtsvikt • Tilltagande oförmåga att tömma höger kammare under systole • Leder till dilatation av höger kammare och förmak • Försämrad dränering av det venösa återflödet i vena cava-systemen • Stas i inre organ och i underhuden • Symtom: – Ömmande förstorad lever (se fig. 10.34) – Ödem, särskilt på underben och anklar Hjärtats blodförsörjning • Hjärtmuskeln försörjs av kranskärlen. • När hjärtmuskeln kontraherar är trycket större i muskeln än blodtrycket i kranskärlen • Därför är hjärtats blodförsörjning känslig för störningar Det hypertrofiska hjärtat är svårare att syresätta • Atheroskleros i kranskärlen leder till minskad blodförsörjning • En tjockare hjärtmuskel behöver längre tid för att genomblödas i diastole Ischemisk hjärtsjukdom • Hjärtsjukdomar orsakade av syrebrist i hjärtmuskelcellerna • Atheroskleros i kransartärerna är den absolut vanligaste orsaken. • Orsakar en mycket stor andel av alla dödsfall. • Innefattar två viktiga sjukdomstillstånd: – Angina pectoris – Hjärtinfarkt Angina pectoris Episoder av smärtor i bröstet som orsakas av tillfällig syrebrist i hjärtmuskelcellerna, ofta i samband med fysisk ansträngning då hjärtats syrebehov ökar. Akut ischemi kan leda till infarkt I värsta fall dör delar av hjärtmuskeln av syrebrist, och då har patienten fått en infarkt. Komplikationer av hjärtinfarkt Hjärtinfarkt kan leda till: • Oförmåga att upprätthålla blodtrycket Æ plötslig död • Ruptur av hjärtmuskeln Æ hemopericardium Æ hjärttamponad • Störningar av retledningssystemet Æ hjärtarytmi • Ytterligare infarcering i myocardiet Aneurysm i hjärtat kan förekomma • Aneurysmet saknar kontraktil förmåga och löper risk att rupturera • Kan vara en konsekvens av hjärtinfarkt Kardiomyopati är sjuklighet i hjärtmuskeln • Kardiomyopati kan ha flera orsaker • Ofta blir den sjuka hjärtmuskeln utspänd, vilket ökar motståndet vid varje hjärtslag En klaffstenos gör motstånd mot blodflödet Stenos = förträngning En klaffinsufficiens innebär att klaffen inte är tät