LES 1: Inleiding
De rol van het CV systeem:
Primair = distributie van nutritie (= glucose, O2, …) voor cellen en
verwijderen van afvalproducten (= CO2, lactaat, …)
Secundair =
o verspreiden van chemische signalen (= hormonen en
neurotransmitters)
o rol in homeostase vd lichaamstemperatuur (transport van warmte
van centraal naar lichaamsoppervlakte)
o rol in de afweer
organisatie van het CV systeem:
pomp = hart (300 g)
o pulsatiele pomp : systole (= contractiefase) en diastole (=
vullingsfase)
o pompt bloed in bloedvaten levert druk
o in serie (RV LV)
circulerende vloeistof = bloed
o cellen + plasma
o total body water = 60% vh lichaamsgewicht en is verdeeld in 3
compartimenten
circulerende plasma = 3 liter
intracellulair = 30 liter
interstitieel = 12 liter
leidingen = bloedvaten
o systemische (= hoge druk) circulatie
capaciteit venen
uitwisseling capillairen
weerstand arteriolen
verdeling aorta en grote arteries
o pulmonale (= lage druk) circulatie
bloedstroom wordt aangedreven door een pomp die druk levert tegen een
weerstand:
vereenvoudigt : 1 rechte buis met een constante druk, vaste weerstand en
constante flow
realiteit: hart geeft ± constante druk (Δ P aorta – vena cava) & variabele
stroming en weerstand in functie van fysiologische omstandigheden
hartdebiet = cardiac output = CO (l/min)
MAP = mean arterial pressure
SVR = systemic vascular resistance
HR = heart rate (slagen/min)
SV = stroke volume (ml/slag)
,In steady state: CO = total organ blood flow = veneuze retour
Distributie naar meeste organen parallel uitzondering = lever die in serie staat
met GI-organen
¼ vd CO : skeletspieren
¼ vd CO : lever en GI
1/5 vd CO : nieren
Perifere weerstand R:
Omgekeerd evenredig met diameter vh vat (4e macht)
Recht evenredig met de viscositeit (η) + lengte van het bloedvat (l)
LES 2: microcirculatie
Rol vd microcirculatie :
Voeding: uitwisselen van
o Gassen
o Voedingsstoffen
o Afvalstoffen
o Water
Andere functies
o Nieren: ultrafiltratie
o Huid: warmte uitwisseling
o Signaalfunctie (hormonen)
o Verdediging (stolling & ontsteking)
,ANATOMIE vd microcirculatie
= geheel van arteriolen, capillairen en venulen ↑ opp, ↓ snelheid en ↓ druk
Arteries : meerdere lagen gladde spiercellen (VSMC)
Arteriolen : 1 laag VSMC met innervatie
o Metarteriolen
o Precapillaire sfincter
Capillairen : 1 enkele laag endotheelcellen met basale membraan
o Interne diameter 2-5 µm
o Zeer dunne wand : 200-300 nm
o Ruimte tussen 2 endotheelcellen = cleft
10-15 nm
Regio’s van adhering junctions = 4 nm
Tight juction: fusie membranen
Gaps = 100-1000 nm tussen cellen
o Openingen in endotheelcellen = fenestratie
50-80 nm
± diafragma
groepen capillairen:
o Hersen-capillairen: BBB, tight juncitons
o Continue capillairen : meest frequent, clefts van 10-15 nm
o Gefenestreerde capillairen : epitheel zoals dundarm, dunne cellen +
fenestraties
o Sinusoidale/ discontinue capillairen : typisch id lever, gaps + grote
fenestraties
UITWISSELING v stoffen thv capillairen
1. Gasuitwisseling O2 en CO2 : diffusie, transcellulair
2. Kleine oplosbare stoffen zoals suiker, ureum, NaCl, … : diffusie,
paracellulair
3. Macromoleculen : paracellulair, transcytose
4. Water : convectie
Diffusie = beweging van stoffen obv concentratieverschillen
Evenredig met de permeabiliteit
Evenredig met het concentratieverschil
Wet van Fick
Convectie = beweging van stoffen obv drukverschillen (hydrostatisch –
osmotisch)
Gasuitwisseling id capillairen (O2 en CO2) transcellulaire diffusie
O2 is aanwezig in 2 vormen:
Opgelost = pO2 = beschikbaar voor diffusie
Gebonden aan Hb (98%)
, CO2 aanwezig als:
Vnml als HCO3- (90%)
Opgelost = 5% = beschikbaar voor diffusie
Model voor gasuitwisseling = weefselcilinder van KROGH:
Eigenschappen vd weefselcilinder rondom 1 capillair bepalen de snelheid van
diffusie van CO2 en O2 model voorspelt de verandering/ val vd
zuurstofspanning pO2 over de lengte vd capillair = verschil in pO2 tussen
arteriele en veneuze kant = O2 uitwisseling
De straal vd weefselcilinder hangt af vd densiteit vh capillaire netwerk
Densiteit = hoog in weefsels met hoog metabolisme (hart) en id longen
Densiteit = laag in weefsels met laag metabolisme (kraakbeen)
Zuurstofextractie ve orgaan uitdrukken als:
Arterio-veneus verschil in O2 concentratie : [O2]a - [O2]v
Extractie ratio : = …%
2 belangrijkste factoren: capillaire flow (F) & metabole vraag (QO2)
= principe van Fick
- Hoge flow = lage extractie
lage flow = hoge extractie
- QO2 hoog = extractie hoog
QO2 laag = lage extractie
- Hoge flow bij zelfde metabole vraag = hoge QO2
Lage flow bij zelfde metabole vraag = lage QO2
- Hoge metabole vraag bij zelfde flow = hoge QO2 hoge extractie
Lage metabole vraag bij zelfde flow = lage QO2 lage extractie
Normaalwaarden:
Arterieel Gemengd veneus
pO2 95 mmHg 40 mmHg
O2 saturatie (%) 97% 70-75%
O2 hoeveelheid 20 ml/dl 15 ml/dl
pCO2 40 mmHg 45 mmHg
Zuurstofverbruik:
De rol van het CV systeem:
Primair = distributie van nutritie (= glucose, O2, …) voor cellen en
verwijderen van afvalproducten (= CO2, lactaat, …)
Secundair =
o verspreiden van chemische signalen (= hormonen en
neurotransmitters)
o rol in homeostase vd lichaamstemperatuur (transport van warmte
van centraal naar lichaamsoppervlakte)
o rol in de afweer
organisatie van het CV systeem:
pomp = hart (300 g)
o pulsatiele pomp : systole (= contractiefase) en diastole (=
vullingsfase)
o pompt bloed in bloedvaten levert druk
o in serie (RV LV)
circulerende vloeistof = bloed
o cellen + plasma
o total body water = 60% vh lichaamsgewicht en is verdeeld in 3
compartimenten
circulerende plasma = 3 liter
intracellulair = 30 liter
interstitieel = 12 liter
leidingen = bloedvaten
o systemische (= hoge druk) circulatie
capaciteit venen
uitwisseling capillairen
weerstand arteriolen
verdeling aorta en grote arteries
o pulmonale (= lage druk) circulatie
bloedstroom wordt aangedreven door een pomp die druk levert tegen een
weerstand:
vereenvoudigt : 1 rechte buis met een constante druk, vaste weerstand en
constante flow
realiteit: hart geeft ± constante druk (Δ P aorta – vena cava) & variabele
stroming en weerstand in functie van fysiologische omstandigheden
hartdebiet = cardiac output = CO (l/min)
MAP = mean arterial pressure
SVR = systemic vascular resistance
HR = heart rate (slagen/min)
SV = stroke volume (ml/slag)
,In steady state: CO = total organ blood flow = veneuze retour
Distributie naar meeste organen parallel uitzondering = lever die in serie staat
met GI-organen
¼ vd CO : skeletspieren
¼ vd CO : lever en GI
1/5 vd CO : nieren
Perifere weerstand R:
Omgekeerd evenredig met diameter vh vat (4e macht)
Recht evenredig met de viscositeit (η) + lengte van het bloedvat (l)
LES 2: microcirculatie
Rol vd microcirculatie :
Voeding: uitwisselen van
o Gassen
o Voedingsstoffen
o Afvalstoffen
o Water
Andere functies
o Nieren: ultrafiltratie
o Huid: warmte uitwisseling
o Signaalfunctie (hormonen)
o Verdediging (stolling & ontsteking)
,ANATOMIE vd microcirculatie
= geheel van arteriolen, capillairen en venulen ↑ opp, ↓ snelheid en ↓ druk
Arteries : meerdere lagen gladde spiercellen (VSMC)
Arteriolen : 1 laag VSMC met innervatie
o Metarteriolen
o Precapillaire sfincter
Capillairen : 1 enkele laag endotheelcellen met basale membraan
o Interne diameter 2-5 µm
o Zeer dunne wand : 200-300 nm
o Ruimte tussen 2 endotheelcellen = cleft
10-15 nm
Regio’s van adhering junctions = 4 nm
Tight juction: fusie membranen
Gaps = 100-1000 nm tussen cellen
o Openingen in endotheelcellen = fenestratie
50-80 nm
± diafragma
groepen capillairen:
o Hersen-capillairen: BBB, tight juncitons
o Continue capillairen : meest frequent, clefts van 10-15 nm
o Gefenestreerde capillairen : epitheel zoals dundarm, dunne cellen +
fenestraties
o Sinusoidale/ discontinue capillairen : typisch id lever, gaps + grote
fenestraties
UITWISSELING v stoffen thv capillairen
1. Gasuitwisseling O2 en CO2 : diffusie, transcellulair
2. Kleine oplosbare stoffen zoals suiker, ureum, NaCl, … : diffusie,
paracellulair
3. Macromoleculen : paracellulair, transcytose
4. Water : convectie
Diffusie = beweging van stoffen obv concentratieverschillen
Evenredig met de permeabiliteit
Evenredig met het concentratieverschil
Wet van Fick
Convectie = beweging van stoffen obv drukverschillen (hydrostatisch –
osmotisch)
Gasuitwisseling id capillairen (O2 en CO2) transcellulaire diffusie
O2 is aanwezig in 2 vormen:
Opgelost = pO2 = beschikbaar voor diffusie
Gebonden aan Hb (98%)
, CO2 aanwezig als:
Vnml als HCO3- (90%)
Opgelost = 5% = beschikbaar voor diffusie
Model voor gasuitwisseling = weefselcilinder van KROGH:
Eigenschappen vd weefselcilinder rondom 1 capillair bepalen de snelheid van
diffusie van CO2 en O2 model voorspelt de verandering/ val vd
zuurstofspanning pO2 over de lengte vd capillair = verschil in pO2 tussen
arteriele en veneuze kant = O2 uitwisseling
De straal vd weefselcilinder hangt af vd densiteit vh capillaire netwerk
Densiteit = hoog in weefsels met hoog metabolisme (hart) en id longen
Densiteit = laag in weefsels met laag metabolisme (kraakbeen)
Zuurstofextractie ve orgaan uitdrukken als:
Arterio-veneus verschil in O2 concentratie : [O2]a - [O2]v
Extractie ratio : = …%
2 belangrijkste factoren: capillaire flow (F) & metabole vraag (QO2)
= principe van Fick
- Hoge flow = lage extractie
lage flow = hoge extractie
- QO2 hoog = extractie hoog
QO2 laag = lage extractie
- Hoge flow bij zelfde metabole vraag = hoge QO2
Lage flow bij zelfde metabole vraag = lage QO2
- Hoge metabole vraag bij zelfde flow = hoge QO2 hoge extractie
Lage metabole vraag bij zelfde flow = lage QO2 lage extractie
Normaalwaarden:
Arterieel Gemengd veneus
pO2 95 mmHg 40 mmHg
O2 saturatie (%) 97% 70-75%
O2 hoeveelheid 20 ml/dl 15 ml/dl
pCO2 40 mmHg 45 mmHg
Zuurstofverbruik: