Physiologie des Blutflusses und vaskulärer Widerstand

Geschwindigkeit und Flow

Geschwindigkeit: zurückgelegte Strecke pro Zeiteinheit (cm/s).

Flow: Volumen pro Zeiteinheit (cm³/s).

Globaler Blutfluss

Globaler Blutfluss: Blutfluss in der Gesamtzirkulation. Die Bewegung eines Erwachsenen in Ruhe liegt bei ca. 5000 ml/min. Dies wird als Herzzeitvolumen bestimmt durch:

Bestimmt durch:

1. Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Gefäßes („Druckgradient“): Kraft, die Blut durch das Gefäß schiebt.
2. Gefährdeter Blutfluss durch das Gefäß, genannt Gefäßwiderstand.

Ohm'sches Gesetz: Q = P / R

Die Druckdifferenz zwischen den beiden Enden des Gefäßes und nicht der absolute Druck im Gefäß bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit.

Wahrscheinlichkeit für Turbulenz

Wahrscheinlichkeit für Turbulenz (betrifft Gefäßdurchmesser und Viskosität des Blutes).

• Ist Re < 2000, ist die Strömung meist laminar.
• Bei Re > 3000 herrschen oft Turbulenzen.

Um eine Flüssigkeitsströmung durch dasselbe Rohr aufrechtzuerhalten, braucht es mehr Druck, wenn die Strömung turbulent ist, als wenn sie laminar ist.

Die Strömung wird eher turbulent, wenn die Geschwindigkeit hoch ist, die Flüssigkeit eine geringe Viskosität hat, der Rohrdurchmesser groß ist und die Gefäßwand sehr unregelmäßig ist (z. B. unregelmäßige Wände, Stenose).

Blutdruck

Blood Pressure: ausgeübte Kraft des Blutes gegen jede Flächeneinheit der Gefäßwand.

Variationen des arteriellen P°

Jede Veränderung in P ist direkt proportional zur Änderung des Volumens des arteriellen Blutes (V_a) und umgekehrt proportional zu Veränderungen in der Dehnbarkeit D_a.

Pulsdruck: P° systolisch − P° diastolisch

Druckmittelwert (mittlerer arterieller Druck): Druck, der über den gesamten Herzzyklus gemittelt wird.

MAP ≈ P° diastolisch + 1/3 Pulsdruck

Strömungswiderstand und Gefäßkaliber

Der Strömungswiderstand hängt vom Gefäßkaliber ab

Die wesentliche Determinante des Strömungswiderstands in einem Kreislaufsystem ist das Gefäßkaliber.

Hämatokrit und Viskosität

Hämatokrit: Anteil der zellulären Bestandteile am Blutvolumen.

Viskosität: Die Viskosität des Blutes steigt, wenn der Hämatokrit steigt.

Laplace-Gesetz

Laplace-Gesetz: Je kleiner der Radius eines Gefäßes bei gleichem Innendruck, desto niedriger ist die Wandspannung, die erforderlich ist, um diesem Druck entgegenzuwirken (T = P · r für ein zylindrisches Gefäß).

Gefäßdehnbarkeit (Compliance)

Vaskuläre Dehnbarkeit

• Alle Gefäße besitzen eine Dehnbarkeit/Compliance.
• Wenn der Druck in den Arteriolen steigt, erweitern sie sich und damit nimmt ihr Widerstand ab. Ergebnis: Erhöhung der Durchblutung nicht nur durch Druckanstieg, sondern auch durch den Rückgang des Widerstands.

Gefäße sind unterschiedlich compliant:

• Venen: Venen sind im Durchschnitt etwa 8-mal dehnbarer als Arterien.
• Lungenarterien: Die Compliance ist etwa 6-mal höher als bei systemischen Arterien.

Anpassungsfähigkeit oder vaskuläre Kapazität

Anpassungsfähigkeit oder vaskuläre Kapazität: Gesamtmenge Blut, die in einem bestimmten Gefäßabschnitt pro mmHg Druck gespeichert werden kann.

Kapazität der systemischen Venen beträgt ca. 24 % höher als die der entsprechenden Arterien. Sie ist etwa 8-mal dehnbarer und verfügt über ein etwa 3-mal größeres Volumen.

Kurven P° - Blutvolumen

Kleine Änderungen im Blutvolumen zwischen 750 und 500 ml führen zu großen Änderungen in P°.

Venöse große Mengenänderungen verändern den venösen P° nur wenig.

Faktoren, die den venösen Rückfluss beeinflussen

Faktoren, die den venösen Rückfluss beeinflussen:

1. Erhöhtes Blutvolumen (Sanguíneo → Blutvolumen).
2. Erhöhtes Volumen und erhöhter Tonus der großen Gefäße im ganzen Körper, mit der daraus resultierenden Zunahme des venösen peripheren P°.
3. Dilatation der Arterien (peripherer Widerstand ↓) ermöglicht eine rasche Verlagerung des Blutes von den Arteriolen zu den Venen.