Kompetenzfeld Hypertonie I: Pathophysiologie SS2013

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Kompetenzfeld Hypertonie I: Pathophysiologie SS2013"

Ralf Beltz
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Kompetenzfeld Hypertonie I: Pathophysiologie SS2013

2 Lernziele dieser Vorlesung: Folgen des Bluthochdrucks kennenlernen die physikalischen Grundlagen kennenlernen, welche für die Blutströmung und für die Höhe des Blutdruckes wichtig sind das Ohm sche Gesetz auf den Kreislauf anwenden können die Aussagen und Limitierungen des Hagen-Poiseuille schen Gesetzes erfassen verstehen, wie das Laplace-Gesetz die Druckbelastung von Herz und Gefäßen beschreibt einen Einblick in die Mechanismen bekommen, über die der Kreislauf den Blutdruck einstellt mögliche Ursachen für die Entstehung der Hypertonie kennenlernen

3 Der arterielle Blutdruck hat eine zirkadiane Periodik Merke: Diese verschwindet im Frühstadium der Hypertonie, d.h. die Nachtabsenkung fehlt!

5 Folgeerkrankungen arterieller Hypertonie Vaskulopathie endotheliale Dysfunktion Remodelling generalisierte Atherosklerose arteriosklerotische Stenose Aortenaneurysma zerebrovaskuläre Schädigung akute hypertensive Enzephalopathie Schlaganfall intrazerebrale Blutung lakunäre Infarkte vaskuläre Demenz Retinopathie Herzerkrankung linksventrikuläre Hypertrophie Vorhofflimmern koronare Mikroangiopathie KHK, Myokardinfarkt Herzinsuffizienz Nephropathie Albuminurie Proteinurie chronische Niereninsuffizienz Nierenversagen Reversible und irreversible Endorganschäden bei arterieller Hypertonie Deutsches Ärzteblatt Jg. 107 Heft Dezember 2010

6 Klinisch eingesetzte Parameter zur Bestimmung der Gefäßfunktion (Deutsches Ärzteblatt 2010)

7 Lernziele dieser Vorlesung: Folgen des Bluthochdrucks kennenlernen die physikalischen Grundlagen kennenlernen, welche für die Blutströmung und für die Höhe des Blutdruckes wichtig sind das Ohm sche Gesetz auf den Kreislauf anwenden können die Aussagen und Limitierungen des Hagen-Poiseuille schen Gesetzes erfassen verstehen, wie das Laplace-Gesetz die Druckbelastung von Herz und Gefäßen beschreibt einen Einblick in die Mechanismen bekommen, über die der Kreislauf den Blutdruck einstellt mögliche Ursachen für die Entstehung der Hypertonie kennenlernen

8 Ein einfaches Funktionsschema zum Kreislauf Blutvolumen: ~5 l Füllungsdruck des Kreislaufs (Herzstillstand) ~8 mm Hg

9 Ein einfaches Funktionsschema zum Kreislauf Kolben Elastische Kammer Schlagvolumen: ~70 ml Herzzeitvolumen: ~5.5 l / min Zentralvenöser Druck (ZVD): 2-4 mm Hg arterieller Mitteldruck: ~100 mm Hg Blutvolumen: ~5 l Füllungsdruck des Kreislaufs (Herzstillstand) ~8 mm Hg

10 Das Laplace Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen transmuralem Druck und der Wandspannung T = P t x r/d T = Wandspannung transmuraler Druck: P t = P i -P a

11 Für den Kreislauf gilt annähernd: Δ P = R I (Ohm'sches Gesetz des Kreislaufs) ΔP ist Blutdruck [mmhg]; ΔP = P Aorta P ZVD = = 97 mmhg R ist der Widerstand des Gefäßsystems (=totaler peripherer Widerstand, TPR) P ZVD P Aorta I ist die Stromstärke [Liter / Minute] (Herzminutenvolumen, HMV) HMV ist das Produkt aus Schlagvolumen (SV) und Herzfrequenz (HF), z.b. SV=70 ml, HF 70 /min, HMV = 70 x 70 = 4900 ml 5 L/min Bei gegebenem Widerstand R muss ein mittlerer arterieller Druck von ~100 mmhg erzeugt werden, um 5 Liter Blutvolumen pro Minute (=HMV) durch die Körpergewebe zu Pumpen. Eine Blutdruckerhöhung möglich durch: P = TPR SV HF TPR,SV, HF

12 Das Hagen-Poiseuille sche Gesetz zeigt die dominierende Bedeutung des Gefäßdurchmessers für den Strömungswiderstand Ohm'sches Gesetz: ΔP I = R I = 1/R ΔP Hagen-Poiseuille sches Gesetz : = π r 4 8 η I L ΔP 1/R L = Gefäßlänge r = Innenradius η = Viskosität je enger das Blutgefäß, 4 desto höher der Widerstand! I ~ r 4 r=1 -> I=1 r=2 -> I=16 r=0.5 -> I=0.06

13 Streng genommen gilt das Hagen-Poiseuille sche Gesetz nur für: 1) kontinuierliche Strömung 2) laminare Strömung 3) Flüssigkeiten mit konstanter Zähigkeit (Viskosität) 4) starre Röhren

14 Das Hagen-Poiseuille sche Gesetz gilt im Kreislaufsystem nur bedingt, weil: 1) Blutströmung ist nicht kontinuierlich, Blutströmung ist pulsatil! 2) nicht überall ist die Strömung laminar: an Gefäßverzweigungen, Stenosen und bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten kann die Strömung turbulent sein (Strömungsgeräusche können mit dem Stethoskop gehört werden, z.b. Blutdruckmessung) laminar turbulent Energieverluste! 3) das Blut hat keine konstante Viskosität Viskosität des Blutes abhängig vom Hämatokrit und von der Strömungsgeschwindigkeit! 4) Blutgefäße sind keine starren Röhren Blutgefäße sind dehnbar, viele Blutgefäße zeigen Autoregulation

15 Der systolische Blutdruck wird in erster Linie vom Schlagvolumen bzw. dem Herzzeitvolumen (HZV) und der Dehnbarkeit des Windkessels bestimmt Die Höhe des HZV hängt vom venösen Rückstrom und von der Aktivitität des Sympathikus ab!

16 Die Steifigkeit der Aorta nimmt mit dem Alter zu (P) der Druckanstieg hängt von der Größe des Schlagvolumens und der Dehnbarkeit der Aorta ab... E= ΔP ΔV Elastizitätskoeffizient ΔPtm E= ΔV E30 Jahre < E60 Jahre (1/ E = Compliance) (V) Ptm = transmural wirkender Druck bestimmt den Dehnungszustand des Gefäßes

17 Häufigkeitsverteilung des systolischen (orange) und diastolischen (blau) Blutdrucks mit zunehmendem Alter Herzarbeit = (Druck x Volumen) + Beschleunigungsarbeit A =ΔP ΔV Beschleunigungsarbeit << Druck- Volumenarbeit Merke: Zunahme des Blutdrucks hat eine Zunahme der Herzarbeit zur Folge

18 Mit zunehmendem Alter steigt die Pulswellengeschwindigkeit an Pulswellengeschwindigkeit c = κ ρ ρ = Massendichte Volumenelastizitätsmodul: κ = ΔP V ΔV Die Pulswellengeschwindigkeit ist ein Maß für die Steifigkeit der Arterien

19 Klinisch eingesetzte Parameter zur Bestimmung der Gefäßfunktion (Deutsches Ärzteblatt 2010)

20 Konsquenzen des Bluthochdrucks für das Herz: Hohe Drücke belasten die Wände von Herz und Gefäßen Das Laplace-Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Wandbelastung (Wandspannung) und Druck, in Abhängigkeit vom Radius-Wanddicken-Verhältnis

21 Alter Geschlecht ethnische Faktoren Gene (pos FH) hämodynamische Last Blutdruckhöhe (Nachlast) Hypervolämie (Vorlast) erhöhte Pulswellengeschwindigkeit Hypetrophie des linken Ventrikels Salzkonsum Adipositas Sympathikus Katechomanine Angiotensin II Aldosteron verminderte Koronarreserve (Mikroangiopathie) eingeschränkte Kontraktilität verminderte LV-Füllung Vorhofflimmern ventrikuläre Rhythmusstörungen systolisch diastolisch Herzinfarkt (Makrorangiopathie) Herzinsuffizienz plötzlicher Tod kardiale Embolien Hypertensive Herzerkrankung, deren pathogenetische Faktoren und klinische Bilder, PWV, Pulswellengeschwindigkeit, FH, Familienannamnese; LVH, linksventrikuläre Hyperthropie; LV, linker Ventrikel / Deutsches Ärzteblatt Jg. 107 Heft Dezember 2010

22 Lernziele dieser Vorlesung: die physikalischen Grundlagen kennenlernen, welche für die Blutströmung und für die Höhe des Blutdruckes wichtig sind das Ohm sche Gesetz auf den Kreislauf anwenden können die Aussagen und Limitierungen des Hagen-Poiseuille schen Gesetzes erfassen verstehen, wie das Laplace-Gesetz die Druckbelastung von Herz und Gefäßen beschreibt einen Einblick in die Mechanismen bekommen, über die der Kreislauf den Blutdruck einstellt

23 Grundkomponenten der Kreislaufregulation ZNS Sympathicus Sympathicus Immunsystem Widerstands- Gefäße Vasoaktive Hormone Niere Wirkung des Sympathikus: Herz: Steigerung des Schlagvolumens Entzündung und der Frequenz Gefäße: Vasokonstriktion Peritubuläre Gefäße P = R x HZV (Quelle: M. Coffman, Nature Medicine, Nov. 2011)

24 Kreislaufregulation - Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) ACE-Hemmer Entstehung eines renalen Bluthochdrucks: Minderperfusion der Niere: Anstieg von Renin und Angiotensin II Vasokonstriktion, Bluthochdruck Blocker der Rezeptoren

25 Essentieller Hochdruck? gesteigerte Aktivität des Sympathikus; therapeutischer Ansatz: ß-Blocker Volumenzunahme; therapeutischer Ansatz: Diuretika therapeutischer Ansatz: Calcium-Antagonisten ΔP = HMV TPR

26 Häufigkeit der unterschiedlichen Formen des arteriellen Hochdrucks Essentielle Hypertonie % Renaler Hochdruck 5 7 % Endokriner Hochdruck ~ 5 % Primärer Hyperaldosteronismus Cushing s Syndrom Phäochromozytom Orale Kontrazeptiva

27 Nierenarterienstenose: poststenotisch ist der Druck erniedrigt, d.h. die Niere erlebt eine Hypotonie! Systolischer und diastolischer Blutdruck erhöht

28 E N D E

Ähnliche Dokumente

Hochdruck Mikrozirkulation

Hochdruck Mikrozirkulation Teil I C.M. Schannwell Häufigkeit von Bluthochdruck in Deutschland ca. 16 Millionen insgesamt (20%) 11 Millionen bekannt 5 Millionen unbekannt 9 Millionen therapiert 2 Millionen