Hemodynamic Disorders

Natapol Supanatsetakul MD, PhD

23 พฤศจกายน 2553

Topicsp

Body fluidBody fluidEdemaHyperemia and congestionHemorrhagegHemostasis and ThrombosisE b liEmbolismInfarctionShock

Body fluidBody fluid

% fApproximately 60% of body weightDistribution ⅓ Extracellular fluid

2/3 Interstitial fluid2/3 Interstitial fluid 1/3 Intravascular fluid

Transcellular fluid : synovial fluid, cerebrospinal y pfluid, pleural fluid, abdominal fluid

⅔ Intracellular fluid

***

I t l I t titi lIntravascular area Interstitial area

Intravascular hydrostatic pressure

intravascular osmotic pressure

interstitial hydrostatic pressureinterstitial hydrostatic pressure

Interstitial osmotic pressure

Edema

ภาวะบวมนา (Edema) หมายถง ภาวะทมการสะสมของสารนาเพมขน ( )

มากกวาปกตภายในชองวางระหวางเซลล (Interstitial space)

Pathophysiologic categories of edemaPathophysiologic categories of edema

Increased hydrostatic pressure

Reduced plasma osmotic pressure

Lymphatic obstruction

Sodium retention

Inflammation

Examples: Subcutaneous edema, Pulmonary edema,

Cerebral edemaCerebral edema

Increased intravascular hydrostaticIncreased intravascular hydrostatic pressureImpaired venous returnImpaired venous return

Congestive heart failureConstrictive pericarditisLiver cirrhosis (ascites)Venous obstruction

Arteriolar dilationArteriolar dilationHeatNeurohumoral dysregulationNeurohumoral dysregulation

Decreased intravascular osmotic pressure

Protein-losing glomerulopathies (Nephrotic d )syndrome)

Liver cirrhosisM l t itiMalnutritionProtein-losing gastroenteropathy

Lymphatic obstructionInflammatory lymphatic obstructionNeoplasiaPost-surgical Post-irradiation

Sodium and water retentionSodium and water retentionExcessive salt intake with renal insufficiencyIncreased tubular reabsorption of sodiumIncreased tubular reabsorption of sodium

Renal hypoperfusionIncreased renin angiotensin aldosterone secretionIncreased renin-angiotensin-aldosterone secretion

I fl tiInflammationAcute inflammationChronic inflammationAngiogenesisg g

Extravascular Interstitial FluidExtravascular, Interstitial Fluid

Transudate Exudate

Protein < 15 g/dl > 15 g/dl

SpecificSpecific gravity < 1.012 > 1.020

http://ocw.tufts.edu/data/51/561424/561430_xlarge.jpg

Pulmonary Edemay

ปอดมนาหนกเพมขนกวาปกต

ลกษณะหนาตดจะฉานา ปะปนดวยเลอด และลกษณะหนาตดจะฉานา ปะปนดวยเลอด และ

ฟองอากาศ (pink, frothy fluid)(p y )

ลกษณะทางกลองจลทรรศน จะพบสารนาสชมพอย

ภายในถงลม และอาจพบเมดเลอดแดงปะปนอยดวย

https://www.vivature.com/pages/xhtml/medicalLibrary/images/si1619.jpg

Normal histology of lung

http://www.siumed.edu/~dking2/crr/CR009b.htm

Normal histology of lung

Pulmonary Edema

http://cal.vet.upenn.edu/projects/merialsp/Trichosp/images/gl011f.jpg

http://www.indigo.com/software/gphpcd/pat50.jpg

http://www.pathologyatlas.ro/pathology_atlas_imagini/pulmonary_edema_detail.jpg

http://www.pathologyatlas.ro/pathology_atlas_imagini/pulmonary_edema.jpg

Cerebral edemaลกษณะสมองจะบวมนา โดยมรองสมองแคบ (narrow sulci) และลอนสมองแบน

และกวางขน (flattened and distended gyri)

ชองวางภายในสมองถกกดเบยด (The ventricular cavities are compressed)ชองวางภายในสมองถกกดเบยด (The ventricular cavities are compressed)

http://glia-uab.infomedia.com/graphics/edema1.gif

N l hit tt Ed t hit tt

http://neuropathology.neoucom.edu/chapter4/chapter4cHerniations.html

Normal white matter Edematous white matter

Hyperemia and Congestionyp g

ป ใHyperemia เปน active process จากภาวะทมการคงของเลอดภายในหลอดเลอดแดงชนด arteriole ทมการขยายตว

Erythema, Inflammation

Congestion เปน passive process จากภาวะทมการคงของเลอดCongestion เปน passive process จากภาวะทมการคงของเลอดภายในหลอดเลอดดา

C iCyanosis

สมพนธกบภาวะ edema

Examples: Pulmonary congestion, Liver congestion, Splenic congestionp g

Pulmonary Congestion and Edemay g

ลกษณะหนาตดของปอดจะมลกษณะชมนา รวมกบมสนาตาลแดง

เนองจากมการคงของเลอด และมกจะมภาวะเลอดออกรวมดวย

Acute phase: หลอดเลอดฝอยในผนงถงลมขยายตวออก และเตม

ไปดวยเมดเลอดแดง ผนงถงลมมลกษณะบวมนา และอาจพบภาวะ

เลอดออกภายในถงลมดวยเลอดออกภายในถงลมดวย

Chronic phase: ผนงถงลมจะหนาขน (fibrous tissue) พบ

hemosiderin-laden macrophages

http://www.pathologyatlas.ro/pathology_atlas_imagini/pulmonary_edema.jpg

http://www.pathologyatlas.ro/pathology_atlas_imagini/passive_congestion_hyperemia_lung.jpg

Liver congestiong

โAcute phase: พบ central vein และ hepatic sinusoid โปง

ขยายออก มเมดเลอดแดงจานวนมากอยภายใน

Chronic phase: พบเลอดคงใน central vein และมการตาย

ของเซลลตบรอบ ๆ central vein รวมกบมภาวะเลอดออก สวน

เซลลตบบรเวณรอบ ๆ portal triad จะพบการเปลยนแปลงทเซลลตบบรเวณรอบ ๆ portal triad จะพบการเปลยนแปลงท

รนแรงนอยกวา เนองจากอยใกลกบ hepatic artery มากกวา

ป จงพบลกษณะการเกด fatty change เนอตบเปนสเหลองอย

สลบกบสนาตาลแดง คลายลกจนเทศ เรยกวา Nutmeg liver g

Centrilobular congestionCentrilobular congestionPassive congestionPassive congestion

Nutmeg liverNutmeg liver

http://www.pathguy.com/lectures/nutmeg3.jpg

http://www.octc.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Image486.gif

http://members.shaw.ca/donlockwood/images/hpv.jpg

http://www.niaaa.nih.gov/NR/rdonlyres/43DD68F0-77FF-4AC9-9911-8BC657791E83/0/lobulep295.gif

http://www.pathologyatlas.ro/passive-congestion-liver.php

http://www.pathologyatlas.ro/passive-congestion-liver.php

Hemorrhageg

หมายถง ภาวะทมเลอดออกนอกเสนเลอด หรอ ภาวะเลอดออก

Hematoma หมายถง ภาวะทมเลอดออกและสะสมภายในเนอเยอ จนเกดเปนกอนขน

Petichiae ขนาดประมาณ 1-2 mm (ความผดปกตของผนงหลอดเลอด Petichiae ขนาดประมาณ 1 2 mm. (ความผดปกตของผนงหลอดเลอด และเกลดเลอด)

P ขนาดตงแตประมาณ 3 แตไมเกน 1 (ความผดปกตPurpura ขนาดตงแตประมาณ 3 mm. แตไมเกน 1 cm. (ความผดปกตของผนงหลอดเลอด และเกลดเลอด)

ไEcchymosis ขนาดตงแต 1-2 cm. ขนไป (ความผดปกตของ coagulation factors)

http://1.bp.blogspot.com/_oKzzqYvQ1Bg/RgnKP16uynI/AAAAAAAAACY/BBXPWPW7sVU/s320/300px-Minor Petechia.jpg/AAAAAAAAACY/BBXPWPW7sVU/s320/300px Minor_Petechia.jpg

http://www.medecine-et-sante.com/gimages/purpura.jpg

http://208.96.47.3/images/community/dermatlas/hematoma_1_050501.pnghttp://www.train.tcu.edu/ross/ANKECCHY.JPG

Clinical correlation

Hemothoraxhemorrhage into pleural cavity

HemopericardiumHemopericardiumhemorrhage into pericardial cavity

H itHemoperitoneumhemorrhage into peritoneal cavity

Hemathrosishemorrhage into joint spaceg j p

Hematoma hemorrhage into the soft tissuehemorrhage into the soft tissue

Hemostasis and ThrombosisHemostasis หมายถง ภาวะทรางกายควบคมการไหลเวยนของเลอดใหเปนปกต ทงในกรณปกต และกรณทมการบาดเจบของหลอดเลอด เปนปกต ทงในกรณปกต และกรณทมการบาดเจบของหลอดเลอด อาศยปจจยตาง ๆ ไดแก ผนงหลอดเลอด เกลดเลอด และ Coagulation factorsfactors

Thrombosis หมายถง ภาวะการแขงตวของเลอดผดปกต ทาใหเกด พยาธสภาพอดตนหลอดเลอด

ลกษณะของ Thrombus จะเปนเนอเยอสนาตาล หรอส white-tan มปลายดานหนงยดตดกบผนงหลอดเลอด อาจพบลายสจางซงเกดจากการสะสมของเกรดเลอดและไฟบรน สลบกบบรเวณสเขมซงเกดจากการสะสมของเมดเลอดแดง (Line of Zahn)

สมพนธกบโรค Atherosclerosisสมพนธกบโรค Atherosclerosis

• Atherosclerosis• Vasculitis• Hypertension• Smoking

• AtherosclerosisA• Aneurysm

Disseminated intravascular coagulation ( )(DIC)

Thrombohemorrhagic disorder occurs as a secondary complication in a variety of diseasessecondary complication in a variety of diseasesCaused by consumption of platelets, fibrin,

l i h d i i fcoagulation pathways and activation of fibrinolytic mechanismTwo major mechanisms induce DIC

Release of tissue factors or thromboplasticRelease of tissue factors or thromboplastic substanceWide-spread injury to endotheliumWide spread injury to endothelium

Embolism

หมายถง ภาวะทมของเหลว ของแขง หรอกาซ หลดออกมาจาก

แหลงตนกาเนด และลองลอยอยภายในกระแสเลอด

มากกวารอยละ 99 ของ emboli มกหลดออกมาจากบรเวณท

เกด thrombosis (Thromboembolism)

ภาวะ embolism น เมอทาใหหลอดเลอดอดตน กจะทาใหเกดภาวะ embolism น เมอทาใหหลอดเลอดอดตน กจะทาใหเกด

การตายของเนอเยอทถกเลยงโดยหลอดเลอดนน (Infarction)

ตามมา

Detached intravascular solid, liquid, or gaseous mass that is carried by the blood togaseous mass that is carried by the blood to a site distant from its point of origin

Pulmonary embolismy95% deep vein thrombosisClinical features depend on sizeClinical features depend on size

Small asymptomatic, pulmonary infarctionLarge severe pulmonary infarction cardiac failureLarge severe pulmonary infarction cardiac failure

https://www.beaumonthospitals.com/files/health-library/images/em_2401.gif

http://applications.spectrum-health.org/media/coe_heart/images/GS_pulmonary%20embolism_lg.gif

Systemic embolism Heart : 80%Heart : 80%

myocardial infarction

Aortic aneurysm AtherosclerosisAtherosclerosisValvular vegetation U k 10 15%Unknown : 10-15%

Amniotic fluid embolism

The entry of amniotic fluid containing fetal cells and debris into maternal circulationcells and debris into maternal circulation

Sudden severe dyspnea, cyanosis, hypotensive shock, seizure and shockhypotensive shock, seizure and shock

Infarctionหมายถง ภาวะการตายของเนอเยอ ซงเกดจากการอดตนของหลอดเลอด

มากกวารอยละ 99 เกดจากภาวะ Thrombosis หรอ Embolism

H h i ( d) i f tiHemorrhagic (red) infarction

Volvulus of intestine, Ovarian torsion

Loose tissue เชน lung

เกดขนตามหลงภาวะ Congestion, organ with dual circulation

Non-hemorrhagic (white) infarction

มการอดตนของหลอดเลอดแดงทไปเลยงอวยวะทมลกษณะเปนเนอตน

(S lid )(Solid organ)

Hemorrhagic infarction gof intestine

Non hemorrhagicNon-hemorrhagic infarction of spleeninfarction of spleen

Myocardial infarction

http://pathology.mc.duke.edu/research/PTH225.html

http://images.google.co.th/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Acute_myocardial_infarction_with_coagulative_necrosis_(4).JPG&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acute_myocardial_infarction_with_coagulative_necrosis_(4).JPG&usg=__PsMse6XiifYM3rEQcx4dmP5YD4s=&h=376&w=500&sz=99&hl=th&start=1&tbnid=FaENJrUKXB3wkM:&tbnh=98&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Dmyocardial%2Binfarction%2Bhisto%26gbv%3D2%26hl%3Dth

Non-hemorrhagic ginfarction of kidneyy

http://www.ccast.edu.ps/Staff/StaffWeb/Files/1221/images/anatomy2/24.JPG

ShockShock หรอ Cardiovascular collapse หมายถง ภาวะ

ทเกดการลมเหลวของระบบไหลเวยนโลหต เกด

t i h f ti ใ ไ systemic hypoperfustion ทาใหการไหลเวยนของ

ออกซเจนไปสเนอเยอไดไมเพยงพอกบความตองการ ทา

ใหเนอเยอเกดภาวะขาดออกซเจน (hypoxia) และการ

ไ บาดเจบของเนอเยอตามมาได

Imbalance between oxygen supply andImbalance between oxygen supply and oxygen demand at cellular level

Impair tissue oxygenationp ygCell deathOrgan dysfunctionOrgan dysfunctionStimulation of inflammatory reactions

Systemic hypoperfusion caused by d i i di ff ireduction in cardiac output or effective

blood volume

Pathophysiologic classificationp y g

Cardiogenic shockg

Hypovolemic shockHypovolemic shock

Distributive shockDistributive shockNeurogenic shockAnaphylactic shock Septic shockp

Hypovolemic shock

Loss of fluid from intravascular componentLoss of fluid from intravascular component Pronounced decreased in blood volume

CauseCauseHemorrhage Di hDiarrhea Severe burnExcessive urine formation Perspiration pInternal fluid loss from increased vascular permeability p y

Cardiogenic shockg

Fail e of m oca dial p mpFailure of myocardial pump Intrinsic myocardial damage

Myocardial infarction Ventricular ruptureVentricular ruptureArrhythmia

Extrinsic pressureExtrinsic pressureCardiac tamponade

Obstruction to outflowPulmonary embolismy

Neurogenic shockLoss of vascular toneLoss of vascular tonePeripheral pooling of blood

Anaphylactic shockAnaphylactic shock IgE-mediated hypersensitivity response systemic vascular vasodilatation andsystemic vascular vasodilatation and increased vascular permeability

Septic shockp

Endotoxin : lipopolysaccharides (LPSs), especially in bacteria gram –ve espec a y bacte a g a einfectionO h l i i bi l i f tiOverwhelming microbial infection, septicemiapPeripheral vasodilation and pooling of bloodblood

Complication of shock

Multi-organ dysfunctionMulti organ dysfunctionDisseminated intravascular coagulation (DIC)Acute respiratory distress syndromeAcute respiratory distress syndrome (ARDS)

Hyaline membraneARDS

Shock kidney(Acute tubular necrosis)

Normal kidney histology

http://www.siumed.edu/~dking2/crr/RN038b.htm

Tubular necrosis

http://www.pathologyatlas.ro/toxic-tubular-necrosis.php

Tubular necrosis