Introduktion till kardiovaskulär
farmakologi
Fristående kurs i farmakologi
Klas Linderholm
Kardiovaskulära systemet
• Hjärtat
o pumpfunktion
• Blodkärlen
o Stora och lilla kretsloppet
• Lymfsystemet
o Retursystem
Blodcirkulationen
• Stora kretsloppet
o Systemcirkulationen
o Parallella system för
olika organ
o Bättre mölighet till
variation av flödet till
olika delar av kroppen, t ex
hud, muskler, GI-kanalen
• Lilla kretsloppet
o Lungcirkulationen
o Två system, ett för var lunga
o Syresättning av blodet
Kärlträdet
1.Aorta
(kroppspulsådern)
2.Artärer
3.Arterioler
4.Kapillärer
5.Venoler
6.Vener
Hjärtat
•Två kammare, två förmak
•Vänster del
o Kraftigare
o Högre tryck i systemkretsloppet
•Höger del
o Mindre
o Lägre tryck i lungcirkulationen
•Samma flöde!
Hjärtat
• Pumpförmåga genom kontraktion av muskelvävnad myokardiet
• Klaffsystem säkerställer att blodet rör sig i rätt riktning
Hjärtats arbete
• Hjärtats minutvolym (cardiac output, c.o.) = Slagvolym x
Hjärtfrekvens
• I vila är slagvolymen ca 75 ml
• Hjärtfrekvensen ca 70 slag/min
• Normal minutvolym ca 5 l/min
• Hjärtats arbetsfaser kallas systole (kontraktion) samt
diastole (relaxation)
Hjärtats arbete
• Vid tungt arbete ökar hjärtats frekvens till maximalt ca 200
slag/min hos en ung person
• Hjärtminutvolymen kan stiga från ca 5 l/min till ca 35 l/min
hos en vältränad idrottsman
• En stor skillnad sker i hjärtats slagvolym, ca 1,5-2 ggr
Hjärtats arbete
• Under diastole fylls kamrarna till ca 80%
fyllnadsgrad i vila, därefter kontraherar
förmaken och fyller ytterligare ca 20%.
• Under systole komprimeras hjärtat och
trycket stiger snabbt till ca 80 mmHg i
vänsterkammare, varvid aortaklaffen
öppnas och blodet trycks ut i aorta.
• Kammaren fortsätter komprimeras till ca
120 mmHg då trycket är detsamma i
kammaren som i aorta.
• Då hjärtat tömts på blod relaxerar det
igen, aortaklaffen sluts och hindrar blod
från att passera tillbaka. Den diastoliska
fasen upprepas.
Pulstryc
k
Hjärtats arbete - pre-/afterload
• Flödet av blod till hjärtat som får det att fyllas kallas för preload
• Preload ökar om blodvolymen ökar eller om venerna drar ihop sig
• Venerna kallas även för kapacitanskärl då den största delen av vårt
blod befinner sig där
• Det motstånd som hjärtat arbetar mot vid kontraktionen kallas
afterload
• Vid högt blodtryck krävs mer arbete av hjärtat för att pumpa ut blod
Ökad pumpförmåga - inotropi
• Återflöde av blod m h a
muskelpumpen samt venöst
klaffsystem
• Sympaticusutlöst venkonstriktion ger
ökat venöst återflöde
• Frank-Starlingmekanism i
hjärtmuskeln - dilation av hjärtat
skapar bättre pumpförmåga
Hjärtats retledningssystem
• Specifika hjärtmuskelceller, s k
pacemaker-celler, skapar
aktionspotentialer med jämn frekvens
utan påverkan från CNS
• Signalerna sprids vidare genom
hjärtats muskelceller och får det att
kontrahera
• Signalöverföringen sker snabbt
genom hjärtats retledningssystem.
• Sinusknutan, AV-noden, His bunt,
höger och vänster skänkel
Nervös reglering av hjärtat
• Hjärtat innerveras av
autonoma nervsystemet
• Parasympatiska fibrer från
N. X, vagusnerven
• Sympatiska fibrer från
gränssträngen (tre - fem
thorakala segmenten)
Nervös reglering av hjärtat
•Vagusnerven innerverar sinusknutan, AVnoden samt övriga delar av förmaken
•Sympatisk innervering av såväl förmak som
kammare
•Balansvåg av dubbelinnervering (vagus- samt
sympaticustonus)
Reflexkontroll av hjärtat
•Baroreceptorer i carotis- och
aortasinus samt i de stora
venerna och i högerförmak
•Signalerar blodtryck till
hjärnstammen, medulla
oblongata
•Reglerar hjärtfrekvens samt
blodtryck
Muskelcellens uppbyggnad
•Muskelfibrer
•Myofibriller
o Ljusa och mörka
band (tvärstrimmig)
Muskelcellens uppbyggnad
• Aktinmolekyler bildar
aktinfilament
• Myosinmolekyler
bilder mysosinfilament
Muskelcellens uppbyggnad
• Till aktinfilamenten finns reglerproteinerna troponin och
tropomyosin bundet
• Dessa proteiner skyddar de s k bindningsställena på
aktinfilamenten och hindrar myosin från att binda till
dessa
Muskelcellens uppbyggnad
•Myosinmolekylerna är
sammanflätade parvis i
vilken det i ena änden
sitter ett s k ”huvud”
•Myosinparen är i sin tur
ihopflätade till
myosinfilament
Kontraktion av en muskelfiber
• Vid frånvaro av Ca2+ skyddas
myosinets bindningsställen
1.Då hjärtmuskelcellen
depolariseras öppnas Ca2+ kanaler som släpper in
extracellulärt Ca2+ i cellen
1.Detta Ca2+ frisätter även Ca2+
från det sarkoplasmatiska
retiklet (SR) i cellen
Kontraktion av en muskelfiber
3. Då myosinets bindningsställen på
aktinfilamenten friläggs binder
myosinet till dessa
4. Under förbrukning av ATP (cellens
energibärare) böjs myosinhuvudet
och myosinfilamentet rör sig längs
aktinfilamentet
5. Myosinhuvudet böjs sedan tillbaka
och kan fästa på en ny punkt på
aktinfilamentet
Kontraktion av en
muskelfiber
• Då kontraktionen avslutas
pumpas Ca2+ tillbaka ut ur
cellen samt in i
sarkoplasmatiska retiklet
(SR) igen
Frank-Starling-mekanismen
Vad händer vid stress?
• Vid stress ökar pulsen
1.Noradrenalin stimulerar α-adrenoreceptorer
1.α-adrenoreceptorer agerar genom enzymet adenylcyclase
som omvandlar ATP till cAMP
1.cAMP aktiverar ett proteinkinas varvid Ca2+-kanalerna
fosforyleras på SR
1.Detta leder till snabbare frisättning samt återupptag av Ca2+
varvid hjärtmuskeln kan kontrahera och relaxera snabbare
Hjärtats syresättning
• Ca2+ styr kontraktionen av
hjärtmuskelcellen
• ATP bryts ner under
kontraktionsarbetet
• ATP bildas då glukos bryts ner.
Denna process kräver syre
• Hjärtat försörjs med syre från två
artärer, s k kranskärl eller
coronarkärl
Hjärtats syresättning
• P g a trycket som bildas i kärlen
då hjärtat slår samt kärlens
placering försörjs hjärtat med
syre under sin relaxationsfas diastole
• Ökad hjärtfrekvens leder till
kortare diastole vilket försvårar
coronarblodflödet
• Detta gör också hjärtat känsligt
för kammarväggens inre tryck,
det s k intramurala trycket
