המודינמיקה

המודינמיקה מתאר את התנהגות הזרימה של הדם. הוא עוסק בעקרונות הפיזיים של זרימת הדם ובגורמים המשפיעים על זרימת הדם, כגון לחץ דם, נפח הדם, צמיגות הדם, עמידות בזרימה, אדריכלות כלי הדם ואלסטיות.

מהי המודינמיקה?

מכניקת הנוזלים של הדם מושפעת מפרמטרים שונים. זה מווסת את זרימת הדם לאיברים ואזורי גוף ומתאים אותו לצרכיהם. הפרמטרים החשובים ביותר לוויסות הם: לחץ דם, נפח דם, תפוקת לב, צמיגות דם וכן ארכיטקטורה של כלי הדם והאלסטיות, אשר מכונה ברפואה לומן של כלי דם. היא נשלטת על ידי מערכת העצבים האוטונומית והמערכת האנדוקרינית בעזרת הורמונים.

המודינמיקה לא רק קובעת את זרימת הדם, אלא גם משפיעה על תפקוד האנדותל ועל שרירי כלי הדם החלקים. לכלי הדם העורקים יש גמישות מסוימת בגלל מבנה הדופן שלהם, כלומר הם יכולים להגדיל או להקטין את הרדיוס שלהם.

אם נרשם לחץ דם גבוה, ניתן להתחיל בהחלמת דם, כלומר, התרחשות כלי הדם. כאשר משתחררים חומרים vasodilatory כמו תחמוצת החנקן, הרדיוס של כלי הדם עולה, ובכך מפחית את לחץ הדם ואת קצב הזרימה. זה עובד בצורה הפוכה באותו אופן עם לחץ דם נמוך והיצרת כלי הדם, היצרות הכלי.

פונקציה ומשימה

האינטראקציה המורכבת של מערכת זו היא בעלת חשיבות רבה עבור בני האדם, כך שמובטחת אספקת דם מספקת לאיברים כאשר אחד הפרמטרים משתנה.

בתנאים פיזיולוגיים ישנה זרימה למינרית כמעט בכל מקום במערכת כלי הדם. משמעות הדבר היא שלחלקיקי הנוזל במרכז הכלי יש מהירות גבוהה משמעותית מחלקיקי הנוזל שבקצה. כתוצאה מכך, המרכיבים הסלולריים, בעיקר האריתרוציטים, נעים במרכז כלי הדם, ואילו הפלזמה זורמת קרוב יותר לקיר. האריתתרוציטים נודדים מהר יותר דרך מערכת כלי הדם מאשר פלסמת הדם.

עמידות הזרימה בזרימה למינרית מושפעת באופן היעיל ביותר על ידי שינוי רדיוס הכלי. זה מתואר על ידי חוק Hage-Poiseuille. על פי זה, חוזק הזרם פרופורציונלי לכוח הרביעי של הרדיוס הפנימי, מה שאומר שכאשר הכפיל את הקוטר, חוזק הזרם עולה בגורם של 16. זרימה צינורית יכולה להתרחש גם בתנאים מסוימים. טורבולנות גורמת לעלייה בהתנגדות הזרימה, מה שאומר יותר לחץ ללב.

בנוסף, צמיגות הדם משפיעה גם על עמידות הזרימה. עם צמיגות גוברת, ההתנגדות גם עולה. מכיוון שהרכב הדם משתנה, הצמיגות אינה משתנה קבוע. זה תלוי בצמיגות הפלזמה, בערך ההמטוקריט ובתנאי הזרימה. צמיגות הפלזמה נקבעת בתורם על ידי ריכוז חלבון הפלזמה. אם נלקחים בחשבון פרמטרים אלה, אחד מדבר על הצמיגות לכאורה.

לשם השוואה, יש את הצמיגות היחסית, כאן ניתנת צמיגות הדם ככפולה של צמיגות הפלזמה. ההמטוקריט משפיע על צמיגות הדם עד כדי כך שעלייה ברכיבי התא גורמת לצמיגות לעלות.

מכיוון שהארתרוציטים אינם מעצבים, הם יכולים להסתגל לתנאי זרימה שונים. עם זרמים חזקים עם לחץ גזירה גבוה, האריתתרוציטים לובשים צורה עם מעט התנגדות והצמיגות לכאורה יורדת בצורה דרסטית. מנגד, יתכן שהארתרוציטים אוספים ליצירת אגרגטים כמו גלילי כסף כאשר הזרימה איטית. במקרים קיצוניים זה יכול להוביל לקיפאון דם, או לקיפאון.

הצמיגות לכאורה מושפעת גם מקוטר הכלי. האריתתרוציטים נאלצים לזרם הצירי בכלי דם קטנים. שכבה פלזמה דקה נשארת בקצה המאפשרת תנועה מהירה יותר. הצמיגות לכאורה פוחתת ככל שקוטר הכלי קטן יותר ומוביל לצמיגות דם מינימלית בנימים. זהו מה שמכונה אפקט Fåhraeus-Lindqvist.

מחלות ומחלות

שינויים פתולוגיים בכלי הדם עלולים לשבש את ההמודינמיקה. זה המקרה, למשל, בטרשת עורקים. המחלה מתפתחת באטיות ולעיתים קרובות משתנתה במשך שנים מכיוון שהמטופל אינו מבחין בתסמינים כלשהם. הפקדות של שומנים בדם, פקקת ורקמות חיבור נוצרות בכלי הדם. מתפתחות מה שנקרא לוחיות, המצמצמות את לומן כלי הדם. זה מגביל את זרימת הדם ומוביל למחלות משניות.

סכנה נוספת היא שיווצרו סדקים בקיר הכלי כתוצאה מהמתח המוגבר, מה שמוביל לדימום ויצירת פקקת. בנוסף להגבלת הלומן על ידי המשקעים, כלי הדם הניתנים למתיחה למעשה הופכים לקשיחים ומתקשה.

טרשת עורקים מובילה למחלות משניות שונות כתוצאה מהפרעת הדם, תלוי במיקום. ההשפעות בכלי המוח מאיימות במיוחד, כתוצאה מהפרעה בתפקוד המוח. אם העורקים חסומים לחלוטין, מתרחשת אירוע מוחי. מחלת עורקים כלילית יכולה להתפתח בעורקים הכליליים. הספקטרום שלהם נע בין צורה אסימפטומטית ועד אנגינה פקטוריס והתקף לב.

במיוחד מעשנים מפתחים לעתים קרובות מחלה אקסקלוסיבית של עורקים היקפיים (PAOD). עורקי הרגל או האגן מושפעים וככל שמרחק ההליכה קצר יותר יוכל האדם הפגוע לכסות ככל שהחומרה גדלה. זו הסיבה ש- PAOD מכונה גם באופן קולוני "סעיף לסירוגין".

עם זאת, הסיכון לטרשת עורקים אינו נובע רק מהיצרות לומן. התפצלות של פלאק או פקקת עורקים, יכולים גם לגרום לסיבוכים מסכני חיים, כמו תסחיף ריאתי או שבץ מוחי. עישון, לחץ דם גבוה, סוכרת ושומנים בדם גבוהים מדי נחשבים לגורמי סיכון לטרשת עורקים.