Koronar blodgennemstrømning

Nøglepunkter

Blodgennemstrømningen til hjertet sker hovedsageligt under diastolen.

Koronar blodgennemstrømning bestemmes hovedsageligt af det lokale iltbehov.

Det vaskulære endotel er den sidste fælles vej, der kontrollerer den vasomotoriske tone.

Ved bedøvelse af patienter med koronararteriesygdom skal man opretholde det koronare perfusionstryk og undgå takykardi.

Faktorer, der påvirker den vasomotoriske tone

Myokardmetabolisme

Vasomotorisk tone er næsten udelukkende bestemt af det lokale metaboliske iltbehov. Hypoxi forårsager direkte koronar vasodilatation, men frigør også adenosin og åbner ATP-sensitive kaliumkanaler. Prækapillære sphinctere afslappes og flere kapillærer rekrutteres.

Autoregulering

Under hvileforhold forbliver koronar blodgennemstrømning konstant mellem et gennemsnitligt arterielt tryk på 60-140 mm Hg. Uden for dette område bliver flowet trykafhængigt. Sandsynlige mekanismer omfatter det myogene respons på intraluminale trykændringer (hurtigt) og metabolisk regulering (langsomt). Den myokardiale iltspænding og tilstedeværelsen af vasokonstriktorer eller vasodilatatorer påvirker området for koronar autoregulering.

Nervøs kontrol

Autonomiske påvirkninger er generelt svage. Det er vanskeligt at udpege den neurale kontrols rolle for den koronare blodgennemstrømning, da de metaboliske virkninger af enhver ændring i blodtryk, hjertefrekvens og kontraktilitet dominerer den efterfølgende reaktion. De epikardiale blodkar har primært α-receptorer, hvis stimulering giver vasokonstriktion. Intramuskulære og subendokardiale blodkar har fortrinsvis β2-receptorer (vasodilatation). Sympatisk stimulering øger myokardiets blodgennemstrømning gennem et øget metabolisk behov og en overvægt af β-receptoraktivering.

Alpha-stimulering kan spille en rolle i fordelingen af blodgennemstrømningen inden for myokardiet ved at begrænse den metabolisk medierede blodgennemstrømningsforøgelse og udøve en anti-steal effekt. Parasympatiske påvirkninger er mindre og svagt vasodilaterende. Den vasodilaterende virkning af acetylcholin er afhængig af et intakt endothel.

Humoral kontrol

De fleste vasoaktive hormoner kræver et intakt vaskulært endothel. Peptidhormonerne omfatter antidiuretisk hormon, atrialt natriuretisk peptid, vasoaktivt intestinalpeptid og calcitonin-genrelateret peptid. Antidiuretisk hormon har i fysiologisk koncentration kun ringe virkning på koronarcirkulationen, men forårsager vasokonstriktion hos stressede patienter. De andre peptider forårsager endothelmedieret vasodilatation.

Angiotensin II forårsager koronar vasokonstriktion uafhængigt af sympatiske innervation. Det øger også calciumindstrømningen og frigiver endothelin, det stærkeste vasokonstriktorpeptid, der endnu ikke er identificeret hos mennesker. Angiotensin-konverterende enzym inaktiverer bradykinin, en vasodilator.

Vaskulært endotel

Det vaskulære endotel er den sidste fælles vej, der regulerer den vasomotoriske tone. Det modulerer den kontraktile aktivitet af den underliggende glatte muskulatur gennem syntese og sekretion af vasoaktive stoffer som reaktion på blodgennemstrømning, cirkulerende hormoner og kemiske stoffer. Vasorelaxerende stoffer er endothelium-afledt afslappende faktor, nitrogenoxid, prostacyclin og bradykinin. Vasokonstriktorer omfatter endothelin og thromboxan A2. Nettoresponset afhænger af balancen mellem de to modsatrettede grupper.2

Myokardiel iltbalance

Syretilførslen er produktet af arteriel ilttransportkapacitet og myokardiel blodgennemstrømning. Det diastoliske tryktidsindeks (DPTI) er et nyttigt mål for den koronare blodforsyning og er produktet af det koronare perfusionstryk og den diastoliske tid. Tilsvarende kan iltbehovet repræsenteres ved spændingstidsindekset (TTI), som er produktet af systolisk tryk og systolisk tid.

Forholdet DPTI/TTI er det endokardiale levedygtighedsforhold (EVR) og repræsenterer myokardiets iltforsynings- og efterspørgselsbalance. EVR er normalt 1 eller derover. Et forhold <0,7 er forbundet med subendokardiel iskæmi.

En sådan værdi kan opnås hos en patient med følgende fysiologiske data: Bemærk, at den systoliske tid typisk er fastsat til 200 ms, idet diastolen optager den resterende tid.

• Blodtryk = 180/95 mm Hg

• Hjertefrekvens = 120 min-1

• LVEDP = 15 mm Hg

• DPTI = 80 mm Hg × (60 s/hjertefrekvens – 0.2 s) = 24 s mm Hg

• TTI = 180 mm Hg × 0,2 s = 36 s mm Hg

• EVR = 0,67

Sygdomme, der påvirker den koronare blodgennemstrømning

Det koronare kredsløb fungerer i en tilstand af aktiv vasodilatation. En unormal endothelial nitrogenoxidproduktion kan spille en rolle ved diabetes, åreforkalkning og hypertension.

Koronararteriesygdom

Depositioner af lipider, glat muskelproliferation og endotheldysfunktion reducerer den luminale diameter. Kritisk stenose opstår, når koronar blodgennemstrømning ikke er i stand til at reagere på en stigning i det metaboliske behov, normalt når diameteren er reduceret med 50 %. Strømmen i hvile bliver påvirket, hvis diameteren er reduceret med 80 %.

Med stigende stenose udvider distale arterioler sig maksimalt for at bevare strømmen indtil det punkt, hvor vaskulærbedet er maksimalt udvidet. Yderligere stenose fører til et fald i flowet, og flowet bliver trykafhængigt. Flow, der omdirigeres til et dilateret parallelbed proximalt i forhold til en stenose, kaldes koronar steal og kan forværre iskæmi. Flowet i kollateraler er også ofte trykafhængigt.

Hypertension

Den venstre ventrikel undergår hypertrofi som reaktion på forhøjet efterlast. Den myofibrillære vækst overhaler det kapillære netværk, hvilket resulterer i nedsat kapillær tæthed. Det forhøjede intramyokardiale tryk sænker den subendokardiale blodgennemstrømning. Trykbelastningen øger myokardiets arbejde og iltbehov. Der er også et nedsat vasomotorisk respons på hypoxi i hypertrofisk væv, hvilket gør det modtageligt for iskæmi.

Hjertesvigt

Den nedsatte ejektion resulterer i større diastoliske volumener, forhøjet LVEDP og lavere koronar perfusionstryk. Sympatikusmedieret systemisk vasokonstriktion kan bidrage til at forbedre myokardieperfusionen, men øger trykbelastningen og iltbehovet.

Lægemidler og koronar blodgennemstrømning

Antitrombocytære lægemidler, antikoagulantia og lipidsænkende lægemidler

Disse midler virker inde i lumen for at forhindre yderligere reduktion i kardiameteren. Statiner hæmmer HMG CoA reduktase, et enzym, der er involveret i kolesterolsyntesen. Trombocythæmmende lægemidler forhindrer trombocytaggregation, som ofte er det første skridt i dannelsen af en okklusiv trombus. Antithrombinmidler virker på forskellige steder i koagulationskaskaden for at hæmme trombinedannelsen.

Nitrater

Nitrater producerer vasodilatation i alle vaskulære senge, formidlet ved frigivelse af nitrogenoxid. De lindrer koronar vasospasme, men deres vigtigste fordel er at reducere preload, afterload og at øge den maksimale koronar dilatation. Fordelene kan blive opvejet af reflekstakykardi. Den regionale blodgennemstrømning forbedres på grund af dilatation af kollateraler og et lavere LVEDP.

Kalciumkanalblokkere

Sammenlignet med de ikke-dihydropyridiner (verapamil og diltiazem) giver dihydropyridinerne (nifedipin) mere vasodilatation, mindre hæmning af sinus- og atrioventrikulære knuder og mindre negativ inotropi. Den myokardiale iltforsyning forbedres på grund af koronar dilatation og lavere LVEDP. Iltbehovet mindskes på grund af fald i kontraktilitet og trykbelastning.

Medikamenter, der virker på angiotensin

Angiotensin-converting enzym-hæmmere reducerer omdannelsen af angiotensin I til angiotensin II. Disse lægemidler reducerer den angiotensinmedierede vasokonstriktion og forbedrer myokardieperfusionen ved vasodilatation uden reflekstakykardi. Med tiden regulerer det også fibrovævsdannelsen efter vævsskader.3 Lægemidler som losartan er angiotensinreceptorantagonister og øger endothelial nitrogenoxidfrigivelse.

Kaliumkanalåbnere

Nicorandil er et nyt antianginalt middel. Øget kaliumudstrømning resulterer i reduceret intracellulær calcium og muskelrelaksation. Det dilaterer både normale og stenotiske segmenter af kranspulsårerne.

β-Blokker

Koronarblodkarrene indeholder β2-receptorer. Kronotropi og inotropi afhænger af β1-stimulering. Nylige undersøgelser hos patienter med koronar hjertesygdom tyder på, at β-blokkere ikke nedsætter hjertemængden så meget som oprindeligt antaget. Reduktionen af hjertefrekvensen forlænger den diastoliske perfusionstid, og de hæmmer stressinducerede stigninger i myokardisk kontraktilitet. Hos patienter på kardioselektive β1-blokkere reducerer uhindret systemisk β2-stimulering efterbelastningen, forbedrer ejektionsfraktionen og udøver en “positiv inotropisk effekt”.4

Vasopressorer og inotroper

Disse lægemidler genopretter det koronare perfusionstryk hos hypotensive patienter og kan være særligt gavnlige hos de patienter, der er på vej mod den nedre ende af autoreguleringsområdet. Enhver stigning i det aortadiastoliske tryk kan opvejes af en stigning i myokardiets iltbehov i forbindelse med højere arbejdsbelastning, kontraktilitet og hjertefrekvens. I det svigtende hjerte reducerer inotrope midler også LVEDP.

Anæstesi og myokardiets iltbalance

Halogenholdige anæstetika aktiverer ATP-følsomme kaliumkanaler og sænker det intracellulære calcium. Dette resulterer i negativ inotropi og efterligner den beskyttende effekt af diskrete episoder af myokardisk iskæmi før en vedvarende iskæmisk insult, såkaldt “iskæmisk prækonditionering”. Desuden resulterer koronar vasodilatation og reduceret efterlast generelt i et gunstigt myokardialt iltforsyningsefterspørgselsforhold.

Isofluran forårsager især koronar vasodilatation. Arterioler (modstandskar) udvides mere end epikardiale kar (konduktanskar). Teoretisk set kan koronar steal forekomme i et særskilt anatomisk mønster af koronararteriesygdom, men dette er ikke blevet bekræftet i praksis. Isofluran kan imidlertid fremkalde iskæmi hos patienter med koronararteriesygdom, hvis takykardi og hypotension er tilladt. Sevofluran og halothan forårsager ikke takykardi eller maldistribution af myokardieperfusion.5

Perioperativ stress resulterer i sympatisk medieret takykardi, hypertension, stigning i shear-kræfter og øget myokardisk iltbehov. Central neuraxialblokade afskærer denne potentielt skadelige reaktion, men ethvert væsentligt fald i blodtrykket vil sænke det koronare perfusionstryk. Thorakal epidural analgesi blokerer også den sympatiske udstrømning til hjertet. Sympatisk stimulering giver koronar vasodilatation hos raske personer, men vasokonstriktion hos patienter med koronararteriesygdom.6