Гемодинамика

Гемодинамика описывает поведение потока крови. В нем рассматриваются физические принципы кровообращения и факторы, влияющие на кровоток, такие как артериальное давление, объем крови, вязкость крови, сопротивление потоку, структура сосудов и эластичность.

Что такое гемодинамика?

На жидкостную механику крови влияют различные параметры. Это регулирует приток крови к органам и участкам тела и регулирует его в соответствии с их потребностями. Наиболее важными параметрами для регулирования являются: артериальное давление, объем крови, сердечный выброс, вязкость крови, а также архитектура и эластичность сосудов, которые в медицине называются просветом кровеносного сосуда. Он контролируется вегетативной нервной системой и эндокринной системой с помощью гормонов.

Гемодинамика не только определяет кровоток, но также влияет на функцию эндотелия и гладких мышц сосудов. Артериальные кровеносные сосуды обладают определенной эластичностью благодаря структуре их стенок, то есть они могут увеличивать или уменьшать свой радиус.

Если зарегистрировано высокое кровяное давление, может быть инициирована вазодилатация, то есть вазодилатация. Когда высвобождаются вазодилатирующие вещества, такие как оксид азота, радиус кровеносного сосуда увеличивается, что снижает кровяное давление и скорость кровотока. Это работает наоборот, так же, как при низком артериальном давлении и сужении сосудов, сужении сосудов.

Функция и задача

Сложное взаимодействие этой системы имеет большое значение для человека, поэтому при изменении одного из параметров гарантируется достаточное кровоснабжение органов.

В физиологических условиях почти везде в сосудистой системе наблюдается ламинарный поток. Это означает, что частицы жидкости в середине сосуда имеют значительно более высокую скорость, чем частицы жидкости на краю. В результате клеточные компоненты, особенно эритроциты, перемещаются в центре кровеносного сосуда, а плазма течет ближе к стенке. Эритроциты мигрируют по сосудистой системе быстрее, чем плазма крови.

На сопротивление потоку при ламинарном потоке наиболее эффективно влияет изменение радиуса сосуда. Это описывается законом Эажа-Пуазейля. В соответствии с этим сила тока пропорциональна 4-й степени внутреннего радиуса, что означает, что при увеличении диаметра вдвое сила тока увеличивается в 16 раз. Трубчатый поток также может возникать при определенных условиях. Турбулентность вызывает увеличение сопротивления потоку, что означает большую нагрузку на сердце.

Кроме того, вязкость крови также влияет на сопротивление потоку. С увеличением вязкости увеличивается и сопротивление. Поскольку состав крови меняется, вязкость не является постоянной величиной. Это зависит от вязкости плазмы, значения гематокрита и условий потока. Вязкость плазмы, в свою очередь, определяется концентрацией белка в плазме. Если учитывать эти параметры, то говорят о кажущейся вязкости.

Для сравнения есть относительная вязкость, здесь вязкость крови дана как кратная вязкости плазмы. Гематокрит влияет на вязкость крови до такой степени, что увеличение клеточных компонентов вызывает повышение вязкости.

Поскольку эритроциты деформируемы, они могут адаптироваться к различным условиям потока. При сильном токе с высоким напряжением сдвига эритроциты принимают форму с низким сопротивлением, и кажущаяся вязкость резко падает. И наоборот, возможно, что эритроциты собираются с образованием агрегатов, подобных денежным рулонам, когда поток медленный. В крайних случаях это может привести к застою крови или застою.

На кажущуюся вязкость также влияет диаметр сосуда. Эритроциты вытесняются осевым потоком в мелких кровеносных сосудах. На краю остается тонкий слой плазмы, что обеспечивает более быстрое перемещение. Кажущаяся вязкость уменьшается с уменьшением диаметра сосуда и приводит к минимальной вязкости крови в капиллярах. Это так называемый эффект Фахреуса-Линдквиста.

Болезни и недуги

Патологические изменения сосудов могут нарушить гемодинамику. Так обстоит дело, например, с атеросклерозом. Заболевание развивается медленно и часто годами остается незамеченным, потому что пациент не замечает никаких симптомов. В сосудах образуются отложения липидов крови, тромбов и соединительной ткани. Возникают так называемые бляшки, которые сужают просвет сосудов. Это ограничивает кровоток и приводит к вторичным заболеваниям.

Другая опасность состоит в том, что в результате повышенного напряжения в стенке сосуда образуются трещины, что приводит к кровотечению и образованию тромба. В дополнение к ограничению просвета отложениями, фактически растяжимые кровеносные сосуды становятся жесткими и происходит затвердевание.

Артериосклероз в зависимости от локализации приводит к различным вторичным заболеваниям из-за нарушения кровообращения. Особенно опасны последствия для сосудов головного мозга, так как в результате нарушается работа мозга. Если артерии полностью заблокированы, возникает инсульт. Ишемическая болезнь сердца может развиваться в коронарных артериях. Их спектр варьируется от бессимптомной формы до стенокардии и сердечного приступа.

Особенно часто у курильщиков развивается окклюзионная болезнь периферических артерий (PAOD). Поражаются артерии ног или таза, и чем короче расстояние ходьбы, которое пострадавший сможет преодолеть, по мере увеличения степени тяжести. Вот почему PAOD также в просторечии называют «перемежающейся хромотой».

Опасность атеросклероза исходит не только от сужения просвета. Отщепление артериосклеротических бляшек или тромбов также может привести к опасным для жизни осложнениям, таким как тромбоэмболия легочной артерии или инсульт. Курение, высокое кровяное давление, сахарный диабет и чрезмерно высокий уровень липидов в крови считаются факторами риска атеросклероза.