Hemodünaamika

Hemodünaamika kirjeldab vere voolukäitumist. Selles käsitletakse vereringe füüsilisi põhimõtteid ja verevarustust mõjutavaid tegureid, nagu vererõhk, vere maht, vere viskoossus, voolutakistus, veresoonte ülesehitus ja elastsus.

Mis on hemodünaamika?

Vere vedeliku mehaanikat mõjutavad erinevad parameetrid. See reguleerib elundite ja keha piirkondade verevoolu ja kohandab seda vastavalt nende vajadustele. Regulatsiooni olulisemad parameetrid on: vererõhk, vere maht, südame väljund, vere viskoossus, samuti veresoonte ülesehitus ja elastsus, mida meditsiinis nimetatakse veresoone valendikuks. Seda kontrollivad hormoonide abil autonoomne närvisüsteem ja endokriinsüsteem.

Hemodünaamika ei määra mitte ainult verevoolu, vaid mõjutab ka endoteeli ja siledate veresoonte lihaste funktsiooni. Arteriaalsetel veresoontel on nende seinakonstruktsiooni tõttu teatav elastsus, st nad võivad oma raadiust suurendada või vähendada.

Kui registreeritakse kõrge vererõhk, võib alustada vasodilatatsiooni, st vasodilatatsiooni. Kui veresooni laiendavad ained, näiteks lämmastikoksiid, vabanevad, suureneb veresoonte raadius, vähendades nii vererõhku ja voolukiirust. See toimib vastupidiselt samamoodi nagu madal vererõhk ja veresoonte ahenemine, anumate ahenemine.

Funktsioon ja ülesanne

Selle süsteemi keerulisel koostoimimisel on inimesele suur tähtsus, nii et ühe parameetri muutmisel tagatakse elundite piisav verevarustus.

Füsioloogilistes tingimustes toimub laminaarvool peaaegu kõikjal veresoonkonnas. See tähendab, et anuma keskel olevad vedelad osakesed on märkimisväärselt suurema kiirusega kui serva vedelad osakesed. Selle tagajärjel liiguvad rakulised komponendid, eriti erütrotsüüdid, veresoone keskel, samal ajal kui plasma voolab seinale lähemale. Erütrotsüüdid rändavad veresoonte kaudu kiiremini kui vereplasma.

Voolutakistust laminaarvoolus mõjutab kõige tõhusamalt laeva raadiuse muutmine. Seda kirjeldab Hage-Poiseuille'i seadus. Selle kohaselt on voolu tugevus võrdeline sisemise raadiuse 4. võimsusega, mis tähendab, et kui läbimõõt kahekordistub, suureneb voolu tugevus kordajaga 16. Torukujuline voolamine võib toimuda ka teatud tingimustel. Turbulents põhjustab voolutakistuse suurenemist, mis tähendab südamele rohkem stressi.

Lisaks mõjutab vere viskoossus ka voolutakistust. Suureneva viskoossusega suureneb ka takistus. Kuna vere koostis varieerub, ei ole viskoossus muutumatu. See sõltub plasma viskoossusest, hematokriti väärtusest ja voolutingimustest. Plasma viskoossuse määrab omakorda plasmavalgu kontsentratsioon. Neid parameetreid arvesse võttes räägitakse näivast viskoossusest.

Võrdluseks on suhteline viskoossus, siin antakse vere viskoossus plasma viskoossuse korrutisena. Hematokrit mõjutab vere viskoossust sel määral, et rakuliste komponentide suurenemine põhjustab viskoossuse tõusu.

Kuna erütrotsüüdid on deformeeruvad, saavad nad kohaneda erinevate voolutingimustega. Tugevate suure nihkepingega voolude korral omandavad erütrotsüüdid väikese vastupanuvõimega vormi ja näiline viskoossus langeb drastiliselt. Vastupidiselt on võimalik, et erütrotsüüdid kogunevad agregaatideks nagu raharullid, kui vool on aeglane. Äärmuslikel juhtudel võib see põhjustada vere staasi või staasi.

Nähtavat viskoossust mõjutab ka veresoone läbimõõt. Erütrotsüüdid sunnitakse väikestes veresoontes aksiaalsesse voolu. Ääriseks jääb õhuke plasmakiht, mis võimaldab kiiremat liikumist. Nähtav viskoossus väheneb, mida väiksem on veresoone läbimõõt, ja viib vere minimaalse viskoossuseni kapillaarides. See on niinimetatud Fåhraeus-Lindqvisti efekt.

Haigused ja tervisehäired

Patoloogilised muutused veresoontes võivad häirida hemodünaamikat. See kehtib näiteks arterioskleroosi korral. Haigus areneb aeglaselt ja jääb sageli aastaid märkamatuks, kuna patsient ei märka mingeid sümptomeid. Vere lipiidide, trombide ja sidekoe moodustumise ladestused veresoontes. Tekivad nn naastud, mis ahendavad veresoonte valendikku. See piirab verevoolu ja viib sekundaarsete haiguste tekkeni.

Teine oht on, et suurenenud stressi tagajärjel tekivad veresoone seinale praod, mis põhjustavad hemorraagiat ja trombi teket. Lisaks valendiku piiramisele hoiuste abil muutuvad tegelikult venivad veresooned jäigaks ja kõvenevad.

Arterioskleroos põhjustab vereringehäire tõttu mitmesuguseid sekundaarseid haigusi, sõltuvalt asukohast. Eriti ähvardab mõju ajuveresoontes, kuna selle tagajärjel on häiritud aju talitlus. Kui arterid on täielikult blokeeritud, tekib insult. Koronaararterites võib areneda pärgarterite haigus. Nende spekter ulatub asümptomaatilisest vormist stenokardia ja südameinfarktini.

Eriti suitsetajatel areneb sageli perifeersete arterite oklusiivne haigus (PAOD). Jala- või vaagnaarterid on mõjutatud ja mida lühema jalutuskäigu kaugusel inimene suudab katta, kui raskusaste suureneb. Sellepärast nimetatakse PAOD-i ka kõnekeelt "vahelduvaks klaudikatsiooniks".

Kuid arterioskleroosi oht ei tulene ainult valendiku ahenemisest. Arteriosklerootiliste naastude või trombide lagunemine võib põhjustada ka eluohtlikke tüsistusi, nagu kopsuemboolia või insult. Ateroskleroosi riskifaktoriteks peetakse suitsetamist, kõrget vererõhku, suhkruhaigust ja liiga kõrgeid vere lipiide.