Hjärtat och cirkulationssystemet

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