Hemodynamic disorder

HEMODYNAMIC HEMODYNAMIC DISORDERDISORDERDISORDERDISORDER

นพนพ..กนัต์ ทองแถม ณ อยุธยากนัต์ ทองแถม ณ อยุธยา

TopicTopic

1. Normal fluid balance2. Hyperemia , Congestion and Edema 3. Bleeding , Hemorrhage and hemostasis

Thrombosis and embolism4. Thrombosis and embolism5. Shock

6. Infarction

Normal fluid balanceNormal fluid balance

Normal fluid balance

� Male 60% of total body weight

� Female 55% of total body weight body weight

� Fat

Compare percent of waterCompare percent of water

Intra cellular fluidIntra cellular fluid

Interstitial fluidInterstitial fluid

TranscellularTranscellular fluidfluidCSF

Pericardial fluid

TranscellularTranscellular fluidfluidSynovial fluid

Vitreous humor

Body fluidBody fluid

•Total body fluid ( assume at 60% )•40% Intra cellular fluid•20% Extra cellular fluid

•14-15% Interstitial fluid•4-5% Intravascular fluid หรือ plasma•1-3% Transcellular fluid

PV-PLASMA VOLUME

ISF-INTERSTITIAL FLUID

PV+ISF=ECF

ECF-EXTRACELLULAR FLUID

ICF-INTRACELLULAR FLUID

ECF+ICF=TOTAL BODY WATER

•1-3% Transcellular fluid ex.Cerebrospinal fluid , Intraocular fluid , Pleural fluid , Synovial fluid ,

Pericardial fluid ,Peritoneal fluid

Body fluidBody fluid

ลองคาํนวณลองคาํนวณ

1. Body 70 kg2. TBW 42 L3. ICF 28 L

ISF 10.5 L4. ISF 10.5 L5. IVF 3.5 L6. Blood ?

BLOODBLOOD

5 liters

Hyperemia Hyperemia and and

CongestionCongestionCongestionCongestion

HyperemiaHyperemia

� Active process , result from augmented blood flow due to arteriolar dilatation ex. Inflammation , exercise -> Redder color

HyperemiaHyperemia

Congestion

� Passive process , Result from impair venous return from tissue ex.Heart failure , venous obstruction -> Blue-red color (Cyanosis)

Pulmonary edemaPulmonary edema (เอามาเทียบ)Interstitial edema

(in Pleural septum)

Fluid inaveolar space

EdemaEdema

Increase of interstitial fluid in any organ

Mechanism of Edema

1. Increase Intra-capillary pressure ex. congestive heart failure

2. Decrease osmotic pressure or decrease albumin in plasma : albumin in plasma : ex.

� Protein malnutrition� Hepatic failure , Hepatic cancer

Cirrhosis ( Decrease protein synthesis )

� Nephrotic syndrome ( Loss protein in urine )

Mechanism of Edema

3. Increase permeability : ex. Inflammation , Allergic reaction , Endothelium anoxia , Toxin

4. Lymphatic duct obstruction : So call “Lymphedema”

� Elephantiasis from Filaria parasite infection (ex.Wuchereria bancrofti , Brugia malayi and etc) bancrofti , Brugia malayi and etc)

� Metastasis malignancy ex.Lung cancer� Superficial lymphatic channels in Local invasion of malignancy

ex. Breast cancer may be show skin lesion call Orange peel “peau d’orange”

5. Sodium and water retension

EdemaEdema

Pitting edemaPitting edema

PeriorbitalPeriorbital edemaedema

ElephantiasisElephantiasis

LymphoedmaLymphoedma

Orange peelOrange peel skin “skin “peaupeau d’oranged’orange” ”

EffusionEffusion

EffusionEffusion

1. Transudate2. Exudate

x

TransudateTransudate

� extravascular fluid collection that is basically an ultrafiltrate of plasma with little protein and few or no cells. Fluid appears cells. Fluid appears

grossly clear

ของเหลวใส หรือไม่มีสี ไม่มีกลิ�น ไม่แขง็เป็นกอ้นเมื�อตั#งทิ#งไว ้(coagulate) มีโปรตีนนอ้ยกวา่ 3 g% และความถ่วงจาํเพาะ นอ้ยกวา่ 1.017

ExudateExudate

� extravascular fluid collection that is rich in protein and/or cells. Fluid appears grossly cloudy

ของเหลวขุ่นหรือใสมีสิ�งเจือปน มีหลากหลายสี บางครั# งมีกลิ�น และจะจบัตวัเป็นกอ้นแขง็เมื�อตั#งทิ#งไว ้มีโปรตีนมากกวา่ 3 g% และความถ่วงจาํเพาะมากกวา่ 1.017

Effusions into body cavities can be Effusions into body cavities can be further described further described

1. Serous: a transudate with mainly edema fluid and few cells.

2. Serosanguinous: an effusion with red blood cells.

3. Fibrinous (serofibrinous): fibrin strands are derived

from a protein-rich exudate.from a protein-rich exudate.

4. Purulent: numerous PMN's are present. Also called "empyema" in the pleural space

SerosanguinousSerosanguinous

ChylousChylous

Site of effusionSite of effusion

1. Pericardial effusion2. Pleural effusion ( Hydrothorax)

3. Pericardial effusion ( Hydropericardial) 4. Peritoneal effusion ( Ascites )4. Peritoneal effusion ( Ascites )

Pleural effusionPleural effusion

Pericardial effusionPericardial effusion ((TamponadeTamponade))

Pericardial effusion

Pleural effusionPleural effusion

AscitesAscites

Optic disc edemaOptic disc edema

AscitesAscites

Clinical correlationClinical correlation

Brain edema and herniationPulmonary edema

Pulmonary edemaPulmonary edemaInterstitial edema

(in Pleural septum)

Fluid inaveolar space

x

Brain edemaBrain edema and and herniationherniation

Clinical correlation of Clinical correlation of chronic passivechronic passive congestioncongestion

Heart failureHeart failure

Right side heart failure orRight side heart failure or Right Right

ventricularventricular failure failure

� Congestion in Superior , Inferior vena cava and Hepatic vein

� Sign and symptom� Nutmeg liver Result from congestion of central vein in

liver lobules liver lobules � Cardiac cirrhosis � Ascites � Edema at legs or arms

Left side heart failureLeft side heart failure oror Left Left

ventricularventricular failure failure

� Sign and symptom� Increase pulmonary wedge pressure can cause to

Pulmonary edema

� Pulmonary congestion and edema� Heart failure cell หรือ “Hemosiderin laden macrophage” in � Heart failure cell หรือ “Hemosiderin laden macrophage” in

pulmonary edema � Dyspnea and Orthopnea

Heart failureHeart failure

EdemaEdema

Pitting edemaPitting edema

AscitesAscites

Heart failure cellHeart failure cell

x

x

Nutmeg liverNutmeg liver

Nutmeg liverNutmeg liver

HemorrhageHemorrhage

loss of blood from the circulatory system (Extravasation)

Clinical Clinical correlation correlation

� Loss of 10-15% of total blood volume can be endured without clinical sequelae in a healthy person, and blood donation typically takes 8-10% of the donor's blood

volume

400-450 cc

Mechanism of hemorrhage Mechanism of hemorrhage

1. Rhexis : Rupture of blood vessel

2. Diapedesis : Leukocytes migrate along a chemotacticgradient towards the site of injury or infection

LeukocytesLeukocytes migrationmigration

Cause of hemorrhageCause of hemorrhage

1. Trauma2. Diseases of blood vessels themselves ex.scurvy ,

syphilitic , aortic aneurysm

3. Diseases around blood vessels ex.local infections, metastasis cancermetastasis cancer

4. Lack of clotting factors 5. Lack of platelets6. High blood pressure ex.Stroke or cerebro-vascular

accident

Clinical finding of hemorrhageClinical finding of hemorrhage

1. Petechial or Petichia hemorrhage (Petechiae) : small spots of hemorrhage ( 1-3 mm)

2. Purpura : medium size of hemorrhage ( 3-10 mm)

3. Ecchymosis (Bruise or contusion wound ) : large size of hemorrhage (>10 mm)hemorrhage (>10 mm)

4. Hematoma : Collection of blood

PetechiaPetechia

PetechiaPetechia

PetechiaPetechia microscopic microscopic 200200xx

PurpuraPurpura

EcchymosisEcchymosis

HematomaHematoma

HematomaHematoma

Sign and symptom of hemorrhageSign and symptom of hemorrhage

1. Epistaxis2. Hematemesis3. Hemoptysis 4. Hematochezia5. Melena 5. Melena 6. Hematuria 7. Hemoperitoneal8. Hemothorax9. Hemopericardium

HemopericardiumHemopericardium

The significance of hemorrhage

1. 10-20 % of effective blood volume (Mild shock) 2. 20-40 % of effective blood volume ( Moderate shock ) 3. >40 % of effective blood volume ( Severe shock )

� LOCATION !

Basal SAHBasal SAH

Body response to hemorrhage

1. Hemostasis � Vasoconstriction � Platelet plug � Coagulation

2. Physiologic response� Spleen wrinking� Rapid pulse (heart rate)� Rapid breathing

� Recall fluid from interstitial space

HemostasisHemostasisand and

ThrombosisThrombosisThrombosisThrombosis

Hemostasis

1. Endothelium2. Platelet

� Platelet adhesion� Platelet activation และ secretion� Platelet activation และ secretion

� Platelet aggregation� Platelet associated coagulation

3. Coagulation factors procoagulant, anticoagulant and fibrinolysis

x

x

x

x

Major Causes of Excessive Bleeding

1. Platelet Deficiency1. quantitative (thrombocytopenias) 2. qualitative (von Willebrandís disease)

2. Clotting Factor Deficiency2. Clotting Factor Deficiency1. single, i.e. hemophilia A (VIII) , B (IX), C(XI)2. multiple, i.e. Vit. K deficiency –II ,VII , IX , X

3. Fibrinolytic hyperactivity

Thrombosis

� Thrombosis is the formation of a clot or thrombus inside a blood vessel, obstructing the flow of blood through the circulatory system

x

Factor to induce ThrombosisFactor to induce Thrombosis

1. Endothelium injury ex.vasculitis , hypertension, smoking , electrocution , radiation injury

2. Alterations in normal blood flow : Mean to Turbulence blood flow or Static blood flow. Result from Cardiac arrhythmia, Turbulence blood flow in Aneurysm , Valvular heart arrhythmia, Turbulence blood flow in Aneurysm , Valvular heart disease , Prolonged bed-rest or immobilization

3. Hypercoagulability state

HypercoagulabilityHypercoagulability statestate

� Polycythemia vera � Hyperlipidemia � Malignancy : thrombogenic factor

� Oral contraceptive use � Late pregnancy � Late pregnancy � Smoking� Sickle cell anemia� Congenital factor deficiencies : Lack of antithrombin III ,

protein S , Factor V-Leiden � Nephrotic syndrome : loss of protein S in urine

Effect of thrombosis

1. Obstruction (complete or incomplete) : cell or tissue Ischemia and necrosis

2. Embolism3. Infection 3. Infection

Fate of Thrombus

1. Dissolution ( Fibrinolysis and hemolysis) : after 48-72 hrs

2. Propagation เจริญต่อไป

3. Embolism 3. Embolism 4. Organization and Recanalization

x

Type of thrombus

1. Arterial Thrombosis 2. Venous thrombosis 3. Cardiac thrombosis

Septic thrombosis : ex.Aspergilus 4. Septic thrombosis : ex.Aspergilus 5. Neoplastic thrombosis

Embolism

� embolism occurs when an object (the embolus, plural emboli) migrates from one part of the body (through circulation) and cause(s) a blockage (occlusion) of a blood vessel in another part of the bodyanother part of the body

Type of embolismType of embolism

1. Thrombotic embolus : embolus result from Thrombus

2. Air embolism : Caisson disease

3. Oil/Fat embolus ex.Bone marrow embolism , fat embolism

4. Foreign body embolism 4. Foreign body embolism 5. Neoplastic embolism 6. Amniotic fluid embolism

The significance of Embolism The significance of Embolism

1. Obstruction : Ischemia and necrosis(infarction)

� Coronary artery embolism : Myocardial infarction� Cerebral embolism : Cerebral infarction

Pulmonary embolism : Asphyxia � Pulmonary embolism : Asphyxia

2. Septic embolism -> Mycotic aneurysm

Disseminated intravascular coagulation (DIC)

DICDIC

� is a pathological process in the body where the blood starts to coagulate throughout the whole body. This depletes the body of its platelets and coagulation factors, and there is a paradoxically increased risk of hemorrhage. It occurs in critically ill patients, especially those with Gram-negative sepsis (particularly meningococcal sepsis )

� เป็นภาวะที�มีการกระตุน้ขบวนการแขง็ตวัของเลือด ทาํใหเ้กิดลิ�มเลือดเลก็ ๆ � เป็นภาวะที�มีการกระตุน้ขบวนการแขง็ตวัของเลือด ทาํใหเ้กิดลิ�มเลือดเลก็ ๆ จาํนวนมาก ซึ�งส่วนใหญ่จะประกอบดว้ยเกลด็เลือด และไฟบริน ไปอุดตนัตามหลอดเลือดขนาดเลก็ของอวยัวะต่าง ๆ เช่นหวัใจ ปอด ตบั มา้ม ไต ลาํไส้ ผวิหนงัหรือสมอง เป็นตน้

สาเหตุและพยาธิกาํเนิด

� กลไกที 1 เกิดจากโรค หรือภาวะที�ทาํใหม้ีการปล่อย tissue factor หรือมี thromboplastic substance เขา้สู่กระแสเลือดมากขึ#น เช่นในรายเนื#องอก พิษงู เป็นตน้

� กลไกที 2 เกิดจากการทาํลายเซลลบ์ุผนงัหลอดเลือด เป็นจาํนวนมาก ซึ� งเซลลบ์ุผนงัหลอดเลือดที�ถูกทาํลายจะหลั�ง tissue factor เขา้สู่กระเลือดมากขึ#น ทาํใหเ้กิดการหลอดเลือดที�ถูกทาํลายจะหลั�ง tissue factor เขา้สู่กระเลือดมากขึ#น ทาํใหเ้กิดการเกาะกลุ่มกนัของเกลด็เลือด และกระตุน้ intrinsic pathway ของขบวนการแขง็ตวัของเลือด เช่นในรายติดเชื#อในกระแสเลือด ในรายบาดแผลไฟไหม ้นํ#าร้อนลวกอยา่งรุนแรง หรือ ในโรคทางภูมิคุม้กนัที�ทาํลายผนงัหลอดเลือด เช่นโรค systemic lupus erythematosus (SLE )

DICDIC

� ผลกระทบและลกัษณะพยาธิสภาพที�จะพบในรายที�เกิดภาวะ DIC ที�พบมี 2 ลกัษณะ คือภาวะเลือดออกผดิปกติ และที�เกิดเนื#อเยื�อตายเนื�องจากการขาดเลือดตามมา เช่น สมอง จะพบเลือดออก เนื#อเยื�อตายเนื�องจากการขาดเลือดในสมอง จะทาํใหส้ตัวม์ีอาการทางระบบประสาท ชกัและตายได ้ส่วนปอด จะสมอง จะทาํใหส้ตัวม์ีอาการทางระบบประสาท ชกัและตายได ้ส่วนปอด จะพบเลือดออก เนื#อเยื�อตายเนื�องจากการขาดเลือดในปอด ทาํใหภ้าวะปอดบวมนํ#า หายใจลาํบาก หอบ เหนื�อยง่ายและตายได ้เป็นตน้

DICDIC

ShockShock

Shock so call Circulatory failure or Systemic hypoperfusion result from hypotension

ShockShock

� หมายถึงสภาวะลม้เหลวของระบบการไหลเวยีนของเลือด ทาํให้เนื#อเยื�อต่าง ๆ ไดร้ับเลือดและออกซิเจนไปเลี#ยงไม่เพียงพอ

Classified of shockClassified of shock

1. Cardiogenic shock or Pump failure ex.Cardiac failure , Myocardium infarction , Myocardial rupture, arrhythmia , Cardiac tamponade ,Myocarditis

2. Hypovolemic shock � Mild shock (10-20%) � Mild shock (10-20%) � Moderate shock (20-40%) � Severe shock (> 40%)

3. Neurogenic shock 4. Septic shock 5. Anaphylaxis shock

State of shockState of shock

1. Compensated or recovering shock2. Progressive degenerating shock

3. Irreversible shock

Sign and symptom of shockSign and symptom of shock

1. Oliguria 2. Rapid pulse and weak 3. Thirsty 4. Rapid shallow breathing 4. Rapid shallow breathing 5. Cold skin : but in Septic shock may be Warm skin

Sign and symptom of shockSign and symptom of shock

Ischemia and infarctionIschemia and infarction

Red infarction

Area of infarction

White infarctionWhite infarction

Area of infarction

Kidney infarctionKidney infarction

Area of infarction

THE ENDTHE END