Curs Hemodinamica

7/25/2019 Curs Hemodinamica

1/58


2/58


3/58

Hidrostaticastudiazfluidele n repaus

Hidrodinamicastudiazfluidele n micare

Fluide = substane care pot curge

gaze

lichide

Fluidele realesunt vscoase

Fluidele idealenu au vscozitate


4/58

Debit volumic:V

Q

====

Fluid incompresibil n curgere staionar

Conservarea masei

Q = S = const.

Nu exist acumulri de fluid

Viteza sngelui depinde de diametrul vasuluin zonele nguste ale unui vas curgerea este mai rapid


5/58

p + gy + 2/2 = const.

Presiune static

Presiune hidrostatic

Presiune dinamic

Ecuaia Bernoulli reprezint

CONSERVAREA ENERGIEI FLUIDULUI IDEAL


6/58

= Frecare internntre straturile molecularecare curg cu viteze diferite

Fora de vscozitate =

coeficientul de vscozitate aria gradientul vitezei

xSF

====

v

1 Poiseuille (1 PI) = 1 Ns/m2 1 poise (1 P) = 0,1 Ns/m2


7/58

FLUIDE NEWTONIENE

F ~ gradientul vitezei

nu depinde de: viteza de curgere

presiune

FLUIDE NENEWTONIENE = ()

= (p)F ~ gradientul vitezei

= const.


8/58

Eritrocite

Leucocite

Trombocite

Sngele nu este un fluid omogen, ci o suspensie

Plasm+ elemente figurate


9/58

Sngele = fluid nenewtonian pseudoplastic

Vscozitateasngelui scadecnd vitezade curgere crete

Hematiile se orienteazpe direcia de curgere

Scade rezistena la curgere


10/58

Plasma = fluid newtonian

Valoarea optima hematocritului:

maximizeaz cantitatea de hemoglobin

care poate intra n capilare

Vscozitatea sngelui depinde de:

hematocrit (H)

temperatur viteza de curgere

proporionalcu raportul H/

Valoarea optim: H = 48%


11/58

Fluid nenewtonian pseudoplastic

membrana sinovial

cartilaj

capsul fibroas

cavitate plin culichid sinovial

ligamente

extremitate osoas

Micorarea frecrii solid - solid

p

Lubrifiere

Crete mobilitatea articular

Molecule flexibile:- Lubricina- Acid hialuronic

Orientare ordonat la

presiuni mari


12/58


13/58

4

8 Rl

p

Q

====

Dacn timpul unui efort fizicdebitul sanguin crete de 5 oripresiunea sngelui ar trebui screasc

de la 120 mmHg la 600 mmHg !

Vasodilatarea arteriolelor la presiune constant

De fapt:


14/58

Vasodilatarea cu 19%dubleaz debitul

Vasoconstricia cu 16%reduce debitul la 50%

Sistemul de arteriole controleazn mare parte

debitul sanguin n corp


15/58

Osfercare se micntr-un fluid vscos

F = 6rViteza sferei

Raza sferei

Fora de frecareVscozitatea

fluidului


16/58

Osfern cdere liberntr-un fluid vscos

atinge o vitezlimit

Fora arhimedic + Fora Stokes = Greutatea

4r3g/3 + 6rlim

= 4r3g/3

(((( ))))'gr

====9

2 2lim

Viteza limit vitezde sedimentare (VSH)

InformaInformaInformaInformaiiiiiiii despredespredespredespre::::

- vvvvscozitateascozitateascozitateascozitatea ssssngengengengeluiluiluilui- dimensiuneadimensiuneadimensiuneadimensiunea hematiilorhematiilorhematiilorhematiilor (micro/(micro/(micro/(micro/macrocitozmacrocitozmacrocitozmacrocitoz))))


17/58

Curgere laminar

Straturile moleculare

- curg n aceeai direcie

- nu se amestec

Vitez maxim n centru

Vitez zero la perei

Curgere turbulent

Traiectorii neregulate

Se produc amestecuri

Vrtejuri

Viteze mari i n apropierea marginilor peretelui

Favorizeaz aderareai infiltrarea macromoleculelor n peretele arterial

http://www.mie.utoronto.ca/labs/bsl/gallery.html


18/58

====

dRe

= densitatea fluidului = viteza medie de curgere

d = diametrul vasului = vscozitatea fluidului


19/58

Re < 2000 Curgere laminar

Re > 3000 Curgere turbulent

2000 < Re < 3000 Regim de tranziie

Curgerea este instabil -trece uor de la un regim la altul

Re < 2000 2000 < Re < 3000 Re > 3000 Curgere laminar Curgere turbulentRegim tranzitoriu

Obstacol Vrtejuri


20/58


21/58


22/58

Fluxul sanguin arteriole capilare

controlat de sfincterul precapilar

Muchi n repaus:

2-5% din capilare funcioneaz simultan

Relaxarea

sfincterului

Biology, N.A. Campbell et al. - 8th edition, 2008, Pearson Education, Inc.


23/58

Capilarele de la nivelulalveolelor pulmonare

contribuie la schimbulO2/CO2


24/58


25/58

Sistola atrial- contracia celor dou atrii

- deschiderea valvelor atrioventriculare

- influxul sanguin n ventricule- nchiderea valvelor atrioventriculare

Sistola ventricular

- contracia ventriculelor

- deschiderea valvelor pulmonar i aortic

- ejecia sngelui din ventricule

- nchiderea valvelor pulmonar i aortic

Diastola

- relaxarea atriilor i ventriculelor- reumplerea atriilor


26/58

Aorta

Vena cavsuperioar

AD

AS

VDVS

Vena cavinferioar

Artera pulmonar

Vene pulmonare

Valvamitral

Valvapulmonar

Valva

tricuspid

Valva

aortic

SISTOLA ATRIAL SISTOLA VENTRICULAR


27/58

1. Faza de umplere: muchiul ventricular se relaxeazvalva mitraldeschisvalva aorticnchisvolumul ventricular crete

2. Contracia izovolumic:ambele valve nchisevolumul ventricular constant

3. Faza de ejecie:valva mitralnchisvalva aorticdeschis

volumul ventricular scade

4. Relaxarea izovolumic:ambele valve nchise

volumul ventricular constant


28/58

nr. de batai

nr. de batai

presiunea aortica

presiunea ventriculara

volumul ventricular

Volumul de ejecie= volumul de snge pompat de inimla fiecare contracie= cca. 80 ml

Pulsul= frecvena contraciilor inimii

Pentru a pompa 5 l/min. sunt necesare 5000/80 60 bti/min (bpm)

Bradicardia: puls < 60 bpmTahicardia: puls > 100 bpm

Efort fizic - volum de ejecie constant- crete pulsul

Presiunea sanguin arterial


29/58

g

=presiunea exercitatde snge asupra pereilor

arterelor mari (ex. artera brahial)

In celelalte vase de snge presiunea < presiunea arterial

Tp====

Legea lui Laplace

Vasul de snge se comportca o membran

elastic

Vas cilindric de grosime neglijabil

Presiunea transmural

Tensiunea n

peretele vasului

Raza arterei


30/58

++++====

21

11

RRTp

Pentru membrane elastice de curburvariabil

Raze principale de curbur

R

Tp

2====

Pentru membrane sferice

Aplicaie la funcionarea alveolelor pulmonare

I l t i T d i d i d


31/58

In general tensiunea T depinde i de

structura peretelui vasului sanguin grosimea peretelui (s)

Ventriculul stng = mai gros dect ventriculul dreptDezvolt o tensiune mai mare prin contracie

Reduce dimensiunea cavitii ventriculare

T ~ 1/s

Presiune de ejecie mai mare

St t il l d


32/58

Structura pereilor vaselor de snge

esut endotelial tunica intern (intima) caracterul neted al peretelui (efect antitrombotic) permeabilitate selectivpentru diferite substane

Fibre de elastin tunica medie

foarte uor extensibile

creeazo tensiune elasticpasivn peretele vasului

Fibre de colagentunica medietunica extern (adventicea)

rezistente la ntinderi confervasului de snge rezistenla presiuni mari

Fibre musculare netede tensiune activn pereteregleaz diametrul

contracie controlatfiziologic

tunica medie


33/58

Biology, N.A. Campbell et al. - 8th edition, 2008, Pearson Education, Inc.

Factori care influeneaz presiunea arterial


34/58

Factori care influeneaz presiunea arterial

Rata de pompare a inimii , presiunea arterial

Volumul sanguin total , rata de pompare

Debitul sanguin cardiac= rata inimii volumul de ejecie

125/80 mm Hg5 l/min.

180/125 mm Hg15 l/min.

Rezistena la curgerea vaselor de snge

Debitul

Presiunede perfuzie , p

- Vas ngust- Perete rugosQ

p====

ATEROSCLEROZA


35/58

ATEROSCLEROZA

Alterarea metabolismului general, n special lipidicDepunerea colesterolului n peretele arterialFormarea de plci ateromatoase

Peretele vascular nu mai rspunde adecvatimpulsurilor de vasodilataie i vasoconstricie

Se ngusteazlumenul arteriolelorCrete viteza sngeluiCrete riscul rupturilor vasculare

Pereii devin rugoi Curgere turbulent

Creterea rezistenei la curgere

Apariia unor zgomote numite sufluri


36/58

GenezaGenezaGenezaGeneza sisisisi dezvoltareadezvoltareadezvoltareadezvoltarea ateromuluiateromuluiateromuluiateromului


37/58

PlPlPlPlcilecilecilecile ateromatoaseateromatoaseateromatoaseateromatoase

cresc presiunea sanguincresc presiunea sanguincresc presiunea sanguincresc presiunea sanguin

Substanele vasodilatatoare (ex. nitroglicerina)scad presiunea arterial

Substanele vasoconstrictoarecresc presiunea arterial

EndarterectomiaEndarterectomiaEndarterectomiaEndarterectomia carotidianacarotidianacarotidianacarotidiana


38/58

OOOO angiogramaangiogramaangiogramaangiograma aaaa carotideicarotideicarotideicarotidei cucucucu99%99%99%99% stenozastenozastenozastenoza aaaa carotideicarotideicarotideicarotidei interneinterneinterneinterne stangistangistangistangi,,,,

cucucucu ulceratieulceratieulceratieulceratie

ECOGRAFIA DOPPLER VASCULARA


39/58

Ecografie Doppler


40/58

Basic Doppler Physics, H-J Smith & J. Zagzebski, 1991, p.55

Spectrul vitezelor intr-o artera normala/ cu stenoza

Viteza Viteza Viteza

timp timp timp

Viteza maximcrescutLrgirea spectrului vitezelor

Indicatori ai stenozei:

Se determin:

- Cum variaz diametrul arterei- Gradul de stenoz

- Debitul, viteza de curgere


41/58

http://www.mie.utoronto.ca/labs/bsl/gallery.html

O ecografie Doppler

a bifurcatiei carotidienepost- endarterectomie

Desi sectiunile transversale ale

carotidei nu indica in mod direct o

stenoza, spectrul vitezelor arata clar oviteza sistolica ridicata, indicator al

stenozei

(cm/s)

Elasticitatea pereilor arteriali , presiunea arterial


42/58

Medicamentele antihipertensive reduc- rigiditatea arterial- vasoconstricia

Tensiune

Distensie

DIAGRAMA TENSIUNE-DISTENSIE

- Colagen:artera tratat cu tripsin

(elastina dizolvat)

- Artera normal- Elastina:artera tratat cu acid formic

(colagenul dizolvat)

Vscozitatea sngelui , presiunea arterial


43/58

Vscozitatea sngelui crete n intoxicaiile cu CO2

Crete volumul hematiilor

venos > arterial

Temperaturi sczute crete crete

Scade debitul

Extremiti expuse la frig Hipoxie sever

Necroz

Degerturi


44/58

Cnd viteza sngelui crete,hematiile tind sse acumuleze spre centrul tubului

SATURAIE:Grad maxim de ordonare

Rezistena la curgere =minim nu mai depinde de vitez

In centru hematiile

au aceeai vitez


45/58

Vscozitate mare a sngeluiExpulzare n pulsuri

Form variabil a vaselor sanguine

Curgerea sngelui n organism este neuniform

In repaus, curgerea sngelui este turbulentn poriunea ascendenta aorteii arterei pulmonare

Re > 3000

n arterele mariapare o microturbulen


46/58

p

2000 < Re < 3000

In celelalte vase de snge curgerea este laminar

n capilare deformarea hematiilor curg una cte una

Efort fizic curgerea devine turbulentnntreaga aortarterele marivena cav

Re < 2000

Viteza sngelui este determinatde ramificarea vaselor


47/58

g

In vasele mari viteza medie = 0,4 m/s

S = const.

In vasele mici viteza scade

In capilare viteza medie = 1 mm/s

Aria totala capilarelor = 750 aria seciunii aortei


48/58

In timpul ejecieipresiunea n aort= presiunea din ventriculul stng

Debitul n aort = 0 dupnchiderea valvei aortice

Dilatarea aortei

In timpul sistolei se acumuleazn regiunea

proximalo mare cantitate de snge

Reacia elastic a aortei

Peretele vascular = acumulator de energie

Curgerea devine aproape continu n zonele distale


49/58

Arterioleleamortizeazvariaiile ciclice ale presiunii


50/58

p

1/R4

p = Q

Rezistena arteriolelor = foarte mare

Cea mai mare cdere de presiunese produce n arteriole

Presiunea sngelui la nivelul aortei

are un nivel oscilant ntre 80-120 Torr

Legea lui LaplaceTensiune foarte mare n pereii arteriali


51/58

Tensiune foarte maren pereii arteriali

Tensiune foarte micn pereii capilarelor

Arterele conin mai multe fibre de colagen,

care le conferrezistensporitla tensiuni mari

Protecie contra anevrismului

ARTER

CAPILAR

p = 120 mmHg

p = 50 mmHg

Vas cilindricT = pR

Tensiunea n pereiicapilarului este foarte mic


52/58

t

p

ps

pd

Deschidereavalvei aortice

Inchidereavalvei aortice

Presiunea arterial medie


53/58

Presiunea arterialmedie

pm

(ps + 2pd)/3

Presiuni medii:

100 Torr n aort 35 Torr n arteriole

25 Torr n capilare 15 Torr n venule

10 Torr n vena cav


54/58

Modificri anormale ale hematocritului


55/58

Deformri elastice ale eritrocitelor

H > 58%

H > 70% Sngele ca solid elastic!

Hematii n cutii prismatice hexagonale

H = 58%

Valoarea maximpentru carehematiile nu se deformeaz

Policitemia vera:

cretecrete Scade debitul Obstrucii ale vaselor mici

Modificarea dimensiunilor inimii


56/58

Cardiomiopatia dilatativInim cu cavitate dilatat

Razele de curburale pereilor cordului devin mai mariConform legii lui Laplace

Miocardul realizeazun efort suplimentar

Tensiune mai mare npereii cordului pentrua asigura presiunea

sistolicnormal

Anevrismul


57/58

Arterele mari sunt supuse unei tensiuni foarte mari

Sub presiunea sngeluiperetele se ntinde progresiv n exteriorul arterei

Aparent relaxarea locala presiunii

DE FAPT:extinderea arterei determin

o i mai mare tensiune n peretele subiatProcesul se amplific

Ruperea vasului de snge

Leziuni / zone de rezistenta scazuta n perete


58/58

Documents

Curs Hemodinamica