Hemodynamikk. Stein Samstad. Avdeling for hjertemedisin Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk

Transkript

1 Hemodynamikk Stein Samstad Avdeling for hjertemedisin Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk 1

2 Gustava Apelfjær, 78 år Brystsmerter Nitroglycerin Syncope Systolisk bilyd Venstre ventrikkel hypertrofi Økt blodstrømshastighet over aortaklaffen Maksimalgradient i aortastenose = 78 mmhg Middelgradient i aortastenose = 48 mmhg Aortastenosens åpnigsareal = 0,5 cm 2 Aortaklaffekirurgi?????? 2

3 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser Kontinuitetsprinsippet Bernoullis prinsipp Den forenklede Bernoullis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 3

4 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser (Fluidmekanikk = væskemekanikk) Kontinuitetsprinsippet Bernoullis prinsipp Den forenklede Bernoullis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 4

5 Konstant væskestrøm og trykk i et rør Poiseuilles lov Q = π r 4 (P 1 -P 2 ) / 8 η L Sammenholdt med Ohms lov ( motstand ): R = 8 η L / π r 4 Q = væskestrøm, r = radius, P = trykk, η = viskositet L = lengde, R= motstand 5

6 Poiseuilles lov KC Toverud, Menneskets fysiologi

7 Ohms lov Blodstrøm gjennom et kar er bestemt av Q = P / R Overført til arteriesystemet CO = MAP/TPR 7

8 Laminær blodstrøm Lagvis strøm av væske Parabol distribusjon av hastigheter Opphører ved en viss kritisk hastighet Turbulens oppstår (Korotkoff) Re = ρdv/ η Re er Reynolds tall (1160) ρ er tetthet, D er diameter, v er hastighet η er viskositet KC Toverud, Menneskets fysiologi

9 Blodstrømmens hastighetsprofil - et uttrykk for blodets viskositet K Hellan 9

10 Laplaces lov S = veggstress P= intracavitært trykk r= indre radius h= veggtykkelse S = Pr / 2h P h r Analogi: Hjertets volum og trykk = muskelfiberens lengde og tensjon 10

11 Compliance C = V / P Fra Boron & Boulpaep 11

12 Aorta og compliance C = V / P Fra Boron & Boulpaep NB: Arteriene endrer seg med alder og sykdom 12

13 Blodstrømmens trykk-volum-arbeid Trykkenergi = kraft per areal (trykk per væskeenhet) Wt = P V Kinetisk energi = masse x hastighet Wk = 1/2 ρ V v 2 Gravitasjonsenergi = potensielle energi i forhold til referanse nivå = hydrostatisk trykk Wg = ρ V g h Totale energi = Wt + Wk + Wg 13

14 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser Kontinuitetsprinsippet Bernoullis prinsipp Den forenklede Bernoullis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 14

15 Daniel Bernoulli Bernoullis prinsipp 15

16 Bernoullis prinsipp Fra Boron & Boulpaep 16

17 17

18 Bernoullis ligning P = P1-P2 = 1/2 ρ (v 22 -v 12 ) når trykkfallet måles i mmhg, væsketettheten i kg m -3 (tetthet blod 1060 kgm -3 ) og hastigheten i m/s vil formelen kunne uttrykkes som Den forenklede Bernoullis ligning: P = 4 v

19 Animated Demonstration of Bernoulli's Principle by M.Mitchell 19

20 Gustavas aortastenose, P = 4v 2 20

21 Estimering av hø. atrietrykk Liggende pasient med overkropp hevet ca 30 o Ingen halsvenestuvning: HA trykk = 0 mmhg Ser så vidt stuvning over clavicula: HA trykk = 5 mmhg For hver cm halsvenestuvning målt vertikalt over clavicula: Legger til 1 mmhg 21

22 22 Skjærpe T

23 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser Kontinuitetsprinsippet Bernoullis prinsipp Den forenklede Bernoullis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 23

24 Aortastenosens åpningsareal kontinuitetslikningen Stenose areal x Stenose hastighet = LVOT areal x LVOT hastighet Stenoseareal = LVOT areal x LVOT hastighet Stenose hastighet Skjærpe T 24

25 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser Kontinuitetsprinsippet Bernouillis prinsipp Den forenklede Bernouillis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 25

26 26 Rushmer 1970

27 CNS og kardiovaskulære refleksbaner 27

28 Neuro-humoral regulering ADH 28

29 Endotelavhengig kartonus 29 Murad F. N Engl J Med 2006;355:

30 Endotelavhengig kartonus II 30 Murad F. N Engl J Med 2006;355:

31 Nitric Oxide and Superoxide Production 31

32 Hemodynamikk Blodstrøm ved ulike betingelser Kontinuitetsprinsippet Bernoullis prinsipp Den forenklede Bernoullis ligning Beregning av åpningsareal i klaffestenoser Arterier og vener som rør Hjertet som pumpe 32

33 Pumpemekanikk I Endediastole Endesystole 33

34 Parasternal kortakse 34

35 Pumpemekanikk II 35

36 36 Stig Lundbäck 1986

37 Apikal 5-kammer 37

38 Apikal 2-kammer 38

39 Parasternal langakse 39

40 Pumpemekanikk III Myocards fiberretning 40

41 Pumpemekanikk III MR-tagging av myocard Brage Amundsen

42 Pumpemekanikk IV KC Toverud, Menneskets fysiologi

43 Pumpemekanikk V Intrathoracale trykkvariasjoner KC Toverud, Menneskets fysiologi

44 Trykk-volum-sløyfen 44 Boulpaep E L in Boron Medical physiology 2003

45 Trykk-volum-sløyfen II Boulpaep E L in Boron Medical physiology

46 Trykk-volum-sløyfen 46

47 Kontraktil status 47

48 Kransårenes blodstrøm i hjertesyklus 48