hemodynamics

hemodynamics อธิบายพฤติกรรมการไหลของเลือด เกี่ยวข้องกับหลักการทางกายภาพของการไหลเวียนของเลือดและปัจจัยที่มีผลต่อการไหลเวียนของเลือดเช่นความดันโลหิตปริมาณเลือดความหนืดของเลือดความต้านทานการไหลสถาปัตยกรรมของหลอดเลือดและความยืดหยุ่น

Hemodynamics คืออะไร?

กลศาสตร์ของไหลของเลือดได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์ต่างๆ สิ่งนี้ควบคุมการไหลเวียนของเลือดไปยังอวัยวะและบริเวณต่างๆของร่างกายและปรับให้เข้ากับความต้องการ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการควบคุม ได้แก่ ความดันโลหิตปริมาณเลือดการส่งออกของหัวใจความหนืดของเลือดรวมถึงสถาปัตยกรรมของหลอดเลือดและความยืดหยุ่นซึ่งในทางการแพทย์เรียกว่าลูเมนของหลอดเลือด มันถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนมัติและระบบต่อมไร้ท่อด้วยความช่วยเหลือของฮอร์โมน

การไหลเวียนโลหิตไม่เพียง แต่กำหนดการไหลเวียนของเลือดเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบต่อการทำงานของเยื่อบุผนังหลอดเลือดและกล้ามเนื้อหลอดเลือดเรียบ หลอดเลือดแดงมีความยืดหยุ่นบางอย่างเนื่องจากโครงสร้างผนังกล่าวคือสามารถเพิ่มหรือลดรัศมีได้

หากมีการลงทะเบียนความดันโลหิตสูงสามารถเริ่มขยายหลอดเลือดเช่นการขยายหลอดเลือดได้ เมื่อสารขยายหลอดเลือดเช่นไนตริกออกไซด์ถูกปล่อยออกมารัศมีของหลอดเลือดจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะช่วยลดความดันโลหิตและอัตราการไหล สิ่งนี้ทำงานในทางตรงกันข้ามกับความดันโลหิตต่ำและการหดตัวของหลอดเลือดการหดตัวของหลอดเลือด

ฟังก์ชันและงาน

ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของระบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับมนุษย์ดังนั้นจึงมีการรับประกันว่ามีเลือดไปเลี้ยงอวัยวะอย่างเพียงพอเมื่อพารามิเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลง

ภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยามีการไหลแบบลามินาร์เกือบทุกที่ในระบบหลอดเลือด นั่นหมายความว่าอนุภาคของเหลวที่อยู่ตรงกลางของเรือมีความเร็วสูงกว่าอนุภาคของเหลวที่ขอบอย่างมีนัยสำคัญ เป็นผลให้ส่วนประกอบของเซลล์โดยเฉพาะเม็ดเลือดแดงเคลื่อนที่ไปตรงกลางเส้นเลือดในขณะที่พลาสมาไหลเข้าใกล้ผนังมากขึ้น เม็ดเลือดแดงเคลื่อนย้ายผ่านระบบหลอดเลือดได้เร็วกว่าพลาสมาในเลือด

ความต้านทานการไหลของการไหลแบบลามินาร์ได้รับอิทธิพลอย่างมีประสิทธิผลมากที่สุดจากการเปลี่ยนรัศมีของเรือ สิ่งนี้อธิบายโดยกฎหมาย Hage-Poiseuille ด้วยเหตุนี้ความแรงในปัจจุบันจึงเป็นสัดส่วนกับกำลังที่ 4 ของรัศมีภายในซึ่งหมายความว่าเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าความแรงของกระแสจะเพิ่มขึ้นโดยปัจจัย 16 การไหลของท่อสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ความปั่นป่วนทำให้ความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้นซึ่งหมายถึงความเครียดมากขึ้นสำหรับหัวใจ

นอกจากนี้ความหนืดของเลือดยังมีอิทธิพลต่อความต้านทานการไหล เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้นความต้านทานก็เพิ่มขึ้นด้วย เนื่องจากองค์ประกอบของเลือดแตกต่างกันไปความหนืดจึงไม่ใช่ตัวแปรคงที่ ขึ้นอยู่กับความหนืดของพลาสมาค่าฮีมาโตคริตและสภาวะการไหล ความหนืดของพลาสมาจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของโปรตีนในพลาสมา หากคำนึงถึงพารามิเตอร์เหล่านี้เราจะพูดถึงความหนืดที่ชัดเจน

ในการเปรียบเทียบมีความหนืดสัมพัทธ์ซึ่งความหนืดของเลือดจะได้รับจากความหนืดของพลาสมาหลายเท่า ฮีมาโตคริตมีผลต่อความหนืดของเลือดจนถึงขนาดที่การเพิ่มขึ้นของส่วนประกอบของเซลล์ทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้น

เนื่องจากเม็ดเลือดแดงมีรูปร่างผิดปกติจึงสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการไหลที่แตกต่างกันได้ ด้วยกระแสน้ำที่แรงและมีความเค้นเฉือนสูงเม็ดเลือดแดงจะอยู่ในรูปแบบที่มีความต้านทานน้อยและความหนืดที่เห็นได้ชัดจะลดลงอย่างมาก ในทางกลับกันมีความเป็นไปได้ที่เม็ดเลือดแดงจะรวมตัวกันเป็นก้อนเหมือนเงินหมุนเมื่อการไหลช้า ในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เลือดหยุดนิ่งหรือชะงักงันได้

ความหนืดที่ชัดเจนยังได้รับอิทธิพลจากเส้นผ่านศูนย์กลางของเรือ เม็ดเลือดแดงถูกบังคับให้ไหลตามแนวแกนในหลอดเลือดขนาดเล็ก ชั้นพลาสมาบาง ๆ ยังคงอยู่ที่ขอบซึ่งทำให้เคลื่อนไหวได้เร็วขึ้น ความหนืดที่ชัดเจนจะลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดเลือดเล็กลงและนำไปสู่ความหนืดของเลือดในเส้นเลือดฝอยน้อยที่สุด นี่คือสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์Fåhraeus-Lindqvist

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในหลอดเลือดสามารถขัดขวางการไหลเวียนโลหิต นี่เป็นกรณีตัวอย่างเช่นภาวะหลอดเลือดอุดตัน โรคนี้พัฒนาช้าและมักจะไม่มีใครสังเกตเห็นเป็นเวลาหลายปีเนื่องจากผู้ป่วยไม่สังเกตเห็นอาการใด ๆ การสะสมของไขมันในเลือดลิ่มเลือดและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในหลอดเลือด สิ่งที่เรียกว่าโล่พัฒนาซึ่งทำให้รูเมนของหลอดเลือดแคบลง สิ่งนี้จะ จำกัด การไหลเวียนของเลือดและนำไปสู่โรคทุติยภูมิ

อันตรายอีกประการหนึ่งคือรอยแตกจะก่อตัวขึ้นในผนังหลอดเลือดอันเป็นผลมาจากความเครียดที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การตกเลือดและการเกิดลิ่มเลือด นอกเหนือจากข้อ จำกัด ของลูเมนโดยการสะสมแล้วหลอดเลือดที่ยืดได้จริงจะแข็งและแข็งตัว

ภาวะหลอดเลือดอุดตันนำไปสู่โรคทุติยภูมิต่าง ๆ เนื่องจากความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตขึ้นอยู่กับตำแหน่ง ผลกระทบในหลอดเลือดสมองนั้นคุกคามโดยเฉพาะเนื่องจากผลที่ตามมาคือการหยุดชะงักของการทำงานของสมอง หากหลอดเลือดแดงอุดตันอย่างสมบูรณ์จะเกิดโรคหลอดเลือดสมอง โรคหลอดเลือดหัวใจสามารถพัฒนาได้ในหลอดเลือดหัวใจ สเปกตรัมของพวกเขามีตั้งแต่รูปแบบที่ไม่มีอาการไปจนถึงโรคหลอดเลือดหัวใจตีบและหัวใจวาย

โดยเฉพาะผู้สูบบุหรี่มักเกิดโรคหลอดเลือดอุดตันส่วนปลาย (PAOD) หลอดเลือดแดงที่ขาหรือกระดูกเชิงกรานได้รับผลกระทบและยิ่งระยะทางเดินสั้นลงผู้ได้รับผลกระทบก็จะสามารถครอบคลุมได้เมื่อความรุนแรงเพิ่มขึ้น นั่นคือเหตุผลที่ PAOD เรียกอีกอย่างว่า "intermittent claudication"

อย่างไรก็ตามความเสี่ยงของการเกิดเส้นเลือดอุดตันไม่ได้มาจากการที่ลูเมนแคบลงเท่านั้น การแตกออกของหลอดเลือดแดงอุดตันหรือลิ่มเลือดอุดตันอาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนที่คุกคามชีวิตได้เช่นเส้นเลือดอุดตันในปอดหรือโรคหลอดเลือดสมอง การสูบบุหรี่ความดันโลหิตสูงโรคเบาหวานและไขมันในเลือดสูงมากเกินไปถือเป็นปัจจัยเสี่ยงของหลอดเลือด