Hemodynamika

Hemodynamika popisuje tokové chování krve. Zabývá se fyzikálními principy krevního oběhu a faktory, které ovlivňují průtok krve, jako je krevní tlak, objem krve, viskozita krve, odpor proudění, vaskulární architektura a elasticita.

Co je hemodynamika?

Mechanika tekutin krve je ovlivňována různými parametry. To reguluje průtok krve do orgánů a oblastí těla a přizpůsobuje je jejich potřebám. Nejdůležitější parametry pro regulaci jsou: krevní tlak, objem krve, srdeční výdej, viskozita krve, stejně jako vaskulární architektura a elasticita, která se v medicíně nazývá lumen krevní cévy. Je řízen autonomním nervovým systémem a endokrinním systémem pomocí hormonů.

Hemodynamika určuje nejen průtok krve, ale také má vliv na funkci endotelu a hladkých cévních svalů. Arteriální krevní cévy mají určitou elasticitu díky své struktuře stěny, tj. Mohou zvýšit nebo snížit svůj poloměr.

Pokud je registrován vysoký krevní tlak, může být zahájena vazodilatace, tj. Vazodilatace. Při uvolňování vazodilatačních látek, jako je oxid dusnatý, se poloměr krevních cév zvyšuje, čímž se snižuje krevní tlak a průtok. Toto funguje opačně stejným způsobem s nízkým krevním tlakem a vazokonstrikcí, zúžením cév.

Funkce a úkol

Složitá interakce tohoto systému je pro člověka velmi důležitá, takže při změně jednoho z parametrů je zaručeno dostatečné zásobení orgánů krví.

Za fyziologických podmínek je laminární tok téměř všude ve vaskulárním systému. To znamená, že kapalné částice ve středu nádoby mají výrazně vyšší rychlost než kapalné částice na okraji. V důsledku toho se buněčné komponenty, zejména erytrocyty, pohybují ve středu krevní cévy, zatímco plazma teče blíže ke stěně. Erytrocyty migrují rychleji cévním systémem než krevní plazma.

Odpor proudění v laminárním proudění je nejúčinněji ovlivňován změnou poloměru nádoby. Toto je popsáno zákonem Hage-Poiseuille. Podle toho je proudová úměrnost úměrná 4. síle vnitřního poloměru, což znamená, že při zdvojnásobení průměru se proudová síla zvyšuje faktorem 16. Tubulární tok může také nastat za určitých podmínek. Turbulence způsobuje zvýšení odporu proudění, což pro srdce znamená větší stres.

Kromě toho má viskozita krve také vliv na odpor proudění. Se zvyšující se viskozitou se také zvyšuje odpor. Protože složení krve se mění, není viskozita konstantní proměnnou. Závisí to na viskozitě plazmy, hodnotě hematokritu a podmínkách toku. Viskozita plazmy je zase určena koncentrací plazmatického proteinu. Pokud jsou tyto parametry zohledněny, mluví se o zjevné viskozitě.

Pro srovnání existuje relativní viskozita, zde je viskozita krve uváděna jako násobek viskozity plazmy. Hematokrit ovlivňuje viskozitu krve do té míry, že zvýšení buněčných složek způsobí zvýšení viskozity.

Protože jsou erytrocyty deformovatelné, mohou se přizpůsobit různým podmínkám toku. Při silných proudech s vysokým střihovým napětím se erytrocyty dostávají do formy s malým odporem a zjevná viskozita drasticky klesá. Naopak je možné, že erytrocyty se shromažďují a vytvářejí agregáty, jako jsou peníze, když je tok pomalý. V extrémních případech to může vést ke stáze krve nebo stáze.

Zdánlivá viskozita je také ovlivněna průměrem nádoby. Erytrocyty jsou v malých krevních cévách tlačeny do axiálního toku. Na okraji zůstává tenká vrstva plazmy, což umožňuje rychlejší pohyb. Zdánlivá viskozita klesá s menším průměrem cévy a vede k minimální viskozitě krve v kapilárách. Toto je tzv. Fåhraeus-Lindqvistův efekt.

Nemoci a nemoci

Patologické změny v krevních cévách mohou narušit hemodynamiku. To je například případ arteriosklerózy. Onemocnění se vyvíjí pomalu a často zůstává po mnoho let bez povšimnutí, protože si pacient nevšimne žádné příznaky. V krevních cévách se tvoří usazeniny krevních lipidů, trombů a pojivové tkáně. Vznikají tzv. Plaky, které zužují cévní lumen. To omezuje průtok krve a vede k sekundárním onemocněním.

Dalším nebezpečím je, že se ve stěně cévy vytvoří trhliny v důsledku zvýšeného napětí, které vede k krvácení a tvorbě trombu. Kromě omezení lumenu usazeninami dochází ke ztuhnutí skutečně roztažných krevních cév a dochází k vytvrzení.

Arterioskleróza vede k různým sekundárním onemocněním v důsledku poruchy oběhu v závislosti na místě. Účinky v cerebrálních cévách jsou obzvláště nebezpečné, protože výsledkem je narušení funkce mozku. Pokud jsou tepny zcela blokovány, dojde k mrtvici. Onemocnění koronárních tepen se může vyvíjet v koronárních tepnách. Jejich spektrum sahá od asymptomatické formy po anginu pectoris a srdeční infarkt.

Zejména u kuřáků se často vyvine periferní arteriální okluzivní onemocnění (PAOD). Poškození dolních nebo pánevních tepen a čím kratší vzdálenost chůze bude postižená osoba schopna pokrýt, jak se zvyšuje závažnost. Proto se PAOD také nazývá hovorově „přerušovaným klaudikováním“.

Nebezpečí aterosklerózy nepochází pouze zúžením lumenu. Odštěpení arteriosklerotických plaků nebo trombů může také vést k život ohrožujícím komplikacím, jako je plicní embolie nebo cévní mozková příhoda. Kouření, vysoký krevní tlak, diabetes mellitus a příliš vysoké krevní lipidy jsou považovány za rizikové faktory aterosklerózy.