hæmodynamik beskriver blodets strømningsadfærd. Den beskæftiger sig med de fysiske principper for blodcirkulation og de faktorer, der påvirker blodgennemstrømningen, såsom blodtryk, blodvolumen, blodviskositet, strømningsmodstand, vaskulær arkitektur og elasticitet.
Hvad er hæmodynamik?
Blodets fluidmekanik påvirkes af forskellige parametre. Dette regulerer blodgennemstrømningen til organer og kropsområder og tilpasser det til deres behov. De vigtigste parametre for regulering er: blodtryk, blodvolumen, hjerteafgivelse, blodviskositet såvel som vaskulær arkitektur og elasticitet, som i medicin benævnes lumen i et blodkar. Det styres af det autonome nervesystem og det endokrine system ved hjælp af hormoner.
Hæmodynamik bestemmer ikke kun blodstrømmen, men har også en indflydelse på endotelets funktion og de glatte vaskulære muskler. De arterielle blodkar har en vis elasticitet på grund af deres vægstruktur, dvs. de kan forøge eller formindske deres radius.
Hvis der er registreret højt blodtryk, kan vasodilatation, dvs. vasodilatation, initieres. Når vasodilaterende stoffer, såsom nitrogenoxid frigives, øges blodkarets radius, hvilket reducerer blodtrykket og strømningshastigheden. Dette fungerer omvendt på samme måde med lavt blodtryk og vasokonstriktion, indsnævring af karene.
Funktion & opgave
Det komplekse samspil mellem dette system er af stor betydning for mennesker, så man sikrer en tilstrækkelig blodforsyning til organerne, når en af parametrene ændres.
Under fysiologiske forhold er der en laminær strøm næsten overalt i det vaskulære system. Dette betyder, at væskepartiklerne i midten af beholderen har en markant højere hastighed end væskepartiklerne ved kanten. Som et resultat bevæger de cellulære komponenter, især erytrocytterne sig i midten af blodkarret, mens plasmaet flyder tættere på væggen. Erythrocytterne migrerer hurtigere gennem det vaskulære system end blodplasmaet.
Strømningsmodstanden i laminær strømning påvirkes mest effektivt ved at ændre fartøjets radius. Dette er beskrevet af Hage-Poiseuille-loven. I henhold til dette er strømstyrken proportional med den fjerde effekt i den indre radius, hvilket betyder, at når diameteren fordobles, øges strømstyrken med en faktor på 16. Rørformet strømning kan også forekomme under visse betingelser. Turbulens medfører en stigning i strømningsmodstanden, hvilket betyder mere stress for hjertet.
Derudover har blodets viskositet også indflydelse på strømningsmodstanden. Med stigende viskositet øges modstanden også. Da blodets sammensætning varierer, er viskositeten ikke en konstant variabel. Det afhænger af viskositeten af plasmaet, hæmatokritværdien og strømningsbetingelserne. Viskositeten af plasmaet bestemmes igen af plasmaproteinkoncentrationen. Hvis der tages hensyn til disse parametre, taler man om den tilsyneladende viskositet.
Til sammenligning er der den relative viskositet, her er blodviskositeten angivet som et multiplum af plasmaviskositeten. Hematokrit påvirker blodviskositeten i det omfang, at en stigning i de cellulære komponenter får viskositeten til at stige.
Da erytrocytterne er deformerbare, kan de tilpasse sig forskellige strømningsforhold. Med stærke strømme med høj forskydningsspænding antager erytrocytterne en form med lidt modstand, og den tilsyneladende viskositet falder drastisk. Omvendt er det muligt, at erytrocytterne samles for at danne aggregater som penge, når strømmen er langsom. I ekstreme tilfælde kan dette føre til en blodstase eller stase.
Den tilsyneladende viskositet påvirkes også af karets diameter. Erytrocytterne tvinges ind i den aksiale strømning i små blodkar. Et tyndt plasmalag forbliver ved kanten, hvilket muliggør hurtigere bevægelse. Den tilsyneladende viskositet falder med jo mindre karets diameter og fører til en minimal blodviskositet i kapillærerne. Dette er den såkaldte Fåhraeus-Lindqvist-effekt.
Sygdomme og lidelser
Patologiske ændringer i blodkarene kan forstyrre hæmodynamik. Dette er for eksempel tilfældet med arteriosklerose. Sygdommen udvikler sig langsomt og går ofte upåvirket i årevis, fordi patienten ikke bemærker nogen symptomer. Indskud af blodlipider, blodpropper og bindevæv dannes i blodkarene. Der udvikles såkaldte plaques, der indsnævrer det vaskulære lumen. Dette begrænser blodgennemstrømningen og fører til sekundære sygdomme.
En anden fare er, at der dannes revner i karvæggen som et resultat af den øgede stress, hvilket fører til blødning og trombedannelse. Ud over begrænsningen af lumen ved aflejringerne bliver de faktisk strækbare blodkar stive, og der opstår hårdhed.
Arteriosklerose fører til forskellige sekundære sygdomme på grund af kredsløbssygdommen, afhængigt af placeringen. Virkningerne i cerebrale kar er særlig truende, da resultatet er en afbrydelse af hjernefunktionen. Hvis arterier er helt blokeret, opstår der et slagtilfælde. Koronararteriesygdom kan udvikle sig i koronararterierne. Deres spektrum spænder fra en asymptomatisk form til angina pectoris og hjerteanfald.
Især rygere udvikler ofte perifer arteriel okklusiv sygdom (PAOD). Ben- eller bækkenarterier påvirkes, og jo kortere gangafstand den berørte person vil være i stand til at dække, når sværhedsgraden øges. Derfor kaldes PAOD også kaldet "intermitterende klausulering".
Risikoen for arteriosklerose kommer imidlertid ikke kun fra indsnævring af lumen. Opdeling af arteriosclerotiske plaques eller thrombi kan også føre til livstruende komplikationer, såsom en lungeemboli eller slagtilfælde. Rygning, højt blodtryk, diabetes mellitus og overdrevent højt blodlipider betragtes som risikofaktorer for åreforkalkning.
