Hemodinamika

Hemodinamika apraksta asiņu plūsmas izturēšanos. Tajā apskatīti fiziskie asinsrites principi un faktori, kas ietekmē asins plūsmu, piemēram, asinsspiediens, asins tilpums, asins viskozitāte, plūsmas pretestība, asinsvadu uzbūve un elastība.

Kas ir hemodinamika?

Asins šķidruma mehāniku ietekmē dažādi parametri. Tas regulē asins plūsmu orgānos un ķermeņa reģionos un pielāgo to vajadzībām. Svarīgākie parametri regulēšanai ir: asinsspiediens, asins tilpums, sirds izvade, asins viskozitāte, kā arī asinsvadu uzbūve un elastība, ko medicīnā dēvē par asinsvada lūmenu. To kontrolē autonomā nervu sistēma un endokrīnā sistēma ar hormonu palīdzību.

Hemodinamika nosaka ne tikai asiņu pieplūdumu, bet arī ietekmē endotēlija un gludo asinsvadu muskuļu darbību. Arteriāliem asinsvadiem ir noteikta elastība to sienas struktūras dēļ, t.i., tie var palielināt vai samazināt to rādiusu.

Ja tiek reģistrēts augsts asinsspiediens, var uzsākt asinsvadu paplašināšanos, t.i., asinsvadu paplašināšanos. Kad izdalās vazodilatējošās vielas, piemēram, slāpekļa oksīds, palielinās asinsvadu rādiuss, tādējādi samazinot asinsspiedienu un plūsmas ātrumu. Tas darbojas pretēji tāpat kā ar zemu asinsspiedienu un asinsvadu sašaurināšanos, kā arī asinsvadu sašaurināšanos.

Funkcija un uzdevums

Šīs sistēmas sarežģītajai mijiedarbībai ir liela nozīme cilvēkiem, tāpēc, mainot vienu no parametriem, tiek garantēta pietiekama asiņu piegāde orgāniem.

Fizioloģiskos apstākļos gandrīz visur asinsvadu sistēmā notiek lamināra plūsma. Tas nozīmē, ka šķidruma daļiņām trauka vidū ir ievērojami lielāks ātrums nekā šķidruma daļiņām malā. Rezultātā šūnu komponenti, īpaši eritrocīti, pārvietojas asinsvada centrā, bet plazma plūst tuvāk sienai. Eritrocīti caur asinsvadu sistēmu migrē ātrāk nekā asins plazmā.

Plūsmas pretestību laminārā plūsmā visefektīvāk ietekmē, mainot kuģa rādiusu. To raksturo Hage-Poiseuille likums. Saskaņā ar to strāvas stiprums ir proporcionāls iekšējā rādiusa 4. jaudai, kas nozīmē, ka, divkāršojot diametru, strāvas stiprums palielinās par koeficientu 16. Cauruļveida plūsma var notikt arī noteiktos apstākļos. Turbulence izraisa plūsmas pretestības palielināšanos, kas nozīmē lielāku stresu sirdij.

Turklāt asiņu viskozitātei ir arī ietekme uz plūsmas pretestību. Palielinoties viskozitātei, palielinās arī pretestība. Tā kā asiņu sastāvs atšķiras, viskozitāte nav nemainīga. Tas ir atkarīgs no plazmas viskozitātes, hematokrīta vērtības un plūsmas apstākļiem. Plazmas viskozitāti savukārt nosaka ar plazmas olbaltumvielu koncentrāciju. Ja šie parametri tiek ņemti vērā, tad runā par šķietamo viskozitāti.

Salīdzinājumam ir relatīvā viskozitāte, šeit asins viskozitāte tiek norādīta kā plazmas viskozitātes reizinājums. Hematokrīts ietekmē asins viskozitāti tādā mērā, ka šūnu komponentu palielināšanās izraisa viskozitātes palielināšanos.

Tā kā eritrocīti ir deformējami, tie var pielāgoties dažādiem plūsmas apstākļiem. Ar spēcīgām straumēm ar lielu bīdes spriegumu eritrocīti iegūst formu ar nelielu pretestību, un šķietamā viskozitāte krasi samazinās. Un otrādi, iespējams, ka eritrocīti uzkrājas, veidojot tādus agregātus kā naudas ruļļi, kad plūsma ir lēna. Ārkārtējos gadījumos tas var izraisīt asins stāzi vai stāzi.

Šķietamo viskozitāti ietekmē arī trauka diametrs. Eritrocīti ir spiesti aksiālā plūsmā mazos asinsvados. Mala paliek plāns plazmas slānis, kas ļauj ātrāk kustēties. Acīmredzamā viskozitāte samazinās ar mazāku trauka diametru un noved pie minimāla asins viskozitātes kapilāros. Tas ir tā saucamais Fåhraeus-Lindqvist efekts.

Slimības un kaites

Patoloģiskas izmaiņas asinsvados var izjaukt hemodinamiku. Tas attiecas, piemēram, uz arteriosklerozi. Slimība attīstās lēni un bieži paliek nepamanīta gadiem ilgi, jo pacients nepamana nekādus simptomus. Asins lipīdu, trombu un saistaudu formas nogulsnes asinsvados. Izveidojas tā sauktās plāksnes, kas sašaurina asinsvadu lūmenu. Tas ierobežo asins plūsmu un noved pie sekundārām slimībām.

Vēl viena bīstamība ir tā, ka paaugstināta stresa rezultātā asinsvada sieniņās veidosies plaisas, kas noved pie asiņošanas un trombu veidošanās. Papildus lūmena ierobežojumam ar nogulsnēm faktiski stiepjamie asinsvadi kļūst nekustīgi un notiek sacietēšana.

Arterioskleroze noved pie dažādām sekundārām slimībām asinsrites traucējumu dēļ, atkarībā no atrašanās vietas. Sekas smadzeņu traukos ir īpaši draudīgas, jo rezultātā tiek traucēta smadzeņu darbība. Ja artērijas ir pilnībā aizsprostotas, rodas insults. Koronāro artērijās var attīstīties koronāro artēriju slimība. Viņu spektrs svārstās no asimptomātiskas formas līdz stenokardijai un sirdslēkmei.

Īpaši smēķētājiem bieži attīstās perifēro artēriju oklūzijas slimība (PAOD). Tiek ietekmētas kāju vai iegurņa artērijas, un, jo nopietnība palielinās, jo īsāku pastaigas attālumu skartais cilvēks varēs nokārtot. Tāpēc PAOD sarunvalodā sauc arī par “intermitējošu klaudikāciju”.

Tomēr arteriosklerozes risks rodas ne tikai no lūmena sašaurināšanās. Arteriosklerozes plāksnīšu vai trombu sadalīšana var izraisīt arī dzīvībai bīstamas komplikācijas, piemēram, plaušu emboliju vai insultu. Smēķēšana, paaugstināts asinsspiediens, cukura diabēts un pārmērīgi augsts lipīdu līmenis asinīs tiek uzskatīti par aterosklerozes riska faktoriem.