Hemodynamikk beskriver strømningsatferden til blod. Den tar for seg de fysiske prinsippene for blod sirkulasjon og faktorene som påvirker blodstrømmen, for eksempel blodtrykk, blod volum, blodviskositet, strømningsmotstand og vaskulær arkitektur og elastisitet.
Hva er hemodynamikk?
Hemodynamikk beskriver strømningsatferden til blod. Den tar for seg de fysiske prinsippene for blod sirkulasjon og faktorene som påvirker blodstrømmen. Væskemekanikken til blod påvirkes av forskjellige parametere. Dette regulerer blodstrømmen til organer og kroppsregioner og tilpasser den til deres behov. De viktigste parametrene for regulering er: Blodtrykk, blod volum, hjerteeffekt, viskositet av blod, og vaskulær arkitektur og elastisitet, som i medisin kalles lumen av en blodåre. Det styres av det autonome nervesystemet så vel som av endokrine system med hjelp av hormoner. Hemodynamikk bestemmer ikke bare blodstrømmen, men har også innflytelse på funksjonen til endotelet og vaskulær glatt muskulatur. Det arterielle blodet fartøy har en viss utvidbarhet på grunn av veggstrukturen, noe som betyr at de kan øke eller redusere radiusen. Hvis høyt blodtrykk er registrert, kan vasodilatasjon, dvs. vasodilatasjon, induseres. Via frigjøring av vasodilaterende stoffer, som nitrogenoksid, radiusen til blodåre øker og dermed blodtrykk og strømningshastighet reduseres. Dette fungerer på samme måte i revers med lavt blodtrykk og vasokonstriksjon, innsnevring av fartøy.
Funksjon og formål
Det komplekse samspillet mellom dette systemet er av stor betydning for mennesker for å sikre tilstrekkelig blodtilførsel til organene når noen av parametrene endres. Under fysiologiske forhold er laminær strømning tilstede nesten overalt i det vaskulære systemet. Dette betyr at væskepartiklene i midten av karet har en mye høyere hastighet enn væskepartiklene ved kanten. Som et resultat har mobilkomponentene, spesielt erytrocytter, flytt deg i midten av blodåre, mens plasmaet flyter nærmere veggen. De erytrocytter reise raskere gjennom karet enn blodplasmaet. Motstanden mot å strømme i laminær strømning påvirkes mest effektivt av å endre radius på fartøyet. Dette er beskrevet av Hage-Poiseuille-loven. I henhold til dette, gjeldende styrke er proporsjonal med den fjerde kraften til den indre radiusen, noe som betyr at når diameteren blir doblet, øker strømstyrken med en faktor på 4. Under visse forhold kan også rørformet strømning forekomme. Turbulens forårsaker en økning i strømningsmotstand, noe som betyr ekstra arbeidsbelastning for hjerte. I tillegg påvirker blodets viskositet også strømningsmotstanden. Når viskositeten øker, øker også motstanden. Siden sammensetningen av blodet varierer, er ikke viskositeten en konstant variabel. Det avhenger av viskositeten til plasmaet hematokritt verdi og strømningsforhold. Viskositeten til plasmaet bestemmes i sin tur av plasmaproteinet konsentrasjon. Hvis disse parametrene tas i betraktning, blir viskositeten referert til som tilsynelatende viskositet. Til sammenligning eksisterer den relative viskositeten, her er blodviskositeten gitt som et multiplum av plasmaviskositeten. De hematokritt påvirker blodviskositeten ved at en økning i mobilkomponenter får viskositeten til å øke. Siden erytrocytter er deformerbare, kan de tilpasse seg forskjellige strømningsforhold. I sterk flyt med høy skjæring stresseterytrocytter antar en form med lav motstand og tilsynelatende viskositet avtar dramatisk. Omvendt er det mulig for erytrocytter å samle seg i pengevalslignende aggregater under langsom strømning. I ekstreme tilfeller kan dette føre til hemostase, eller stasis. Tilsynelatende viskositet påvirkes også av karets diameter. Erytrocyttene blir tvunget inn i den aksiale strømmen i lite blod fartøy. Et tynt lag av plasma forblir ved kanten, noe som gir raskere bevegelse. Den tilsynelatende viskositeten avtar med mindre kar diameter, noe som resulterer i minimal blodviskositet i kapillærene. Dette er den såkalte Fåhraeus-Lindqvist-effekten.
Sykdommer og lidelser
Patologiske endringer i blodårene kan forstyrre hemodynamikken. Dette er for eksempel tilfelle med arteriosklerose. Sykdommen utvikler seg sakte og går ofte ubemerket i årevis fordi pasienter ikke merker noen symptomer. Avsetning av blodfett, tromber og bindevev form i blodårene. Det utvikler seg såkalte plaketter som begrenser fartøyets lumen. Dette begrenser blodstrømmen og fører til sekundære sykdommer. En annen fare er at det dannes sprekker i karveggen på grunn av den økte stresset, som fører til blødning og trombedannelse. I tillegg til begrensningen av lumenet på grunn av avleiringer, blir blodårene, som faktisk er strekkbare, stive og det er økende herding. arteriosklerose fører til forskjellige sekundære sykdommer på grunn av sirkulasjonsforstyrrelser, avhengig av lokalisering. Effekten i hjernekarene er spesielt truende, siden en forstyrrelse av hjerne funksjon er konsekvensen. Fullstendig okklusjon av arterier fører til hjerneslag. Koronar arterien sykdom kan utvikle seg i koronararterier. Dens spekter spenner fra en asymptomatisk form til angina pectoris og hjerteinfarkt. Spesielt røykere utvikler ofte perifer arteriell sykdom (PAVD). Bein eller bekkenarterier påvirkes, og med økende alvorlighetsgrad blir gangavstanden som berørte personer kan dekke, kortere. Dette er grunnen til at PAVD er kjent som "butikkvindu sykdom." Imidlertid faren for arteriosklerose kommer ikke bare fra innsnevring av lumen. Avløsning av arteriosklerotiske plakk eller tromber kan også føre til livstruende komplikasjoner, for eksempel lunge emboli or hjerneslag. Risikofaktorer for aterosklerose inkluderer røyking, høyt blodtrykk, diabetes mellitus og høye lipidnivåer i blodet.
