혈류역학

Hemodynamics

혈류역학 또는 혈류역학은 혈류의 역학이다.순환 시스템은 유압 회로제어 시스템에 의해 제어되는 처럼 자동 조절항상성 메커니즘에 의해 제어됩니다.혈류역학적 반응은 신체와 그 환경의 상태를 지속적으로 모니터링하고 조정합니다.혈류역학은 혈관의 혈류를 조절하는 물리 법칙을 설명한다.

혈류는 영양소, 호르몬, 대사 노폐물, 산소, 이산화탄소의 체내 이동을 보장하여 세포 수준의 대사, pH의 조절, 전신의 삼투압과 온도, 미생물 [1]및 기계적 손상으로부터 보호합니다.

혈액은 뉴턴이 아닌 유체이며 유체역학보다는 유동학을 사용하여 가장 효율적으로 연구됩니다.혈관은 단단한 튜브가 아니기 때문에 고전적인 점도계의 사용에 기초한 고전적인 유체역학 및 유체역학으로는 혈액역학을 [2]설명할 수 없습니다.

혈류에 대한 연구는 혈류역학이라고 불리며, 혈류의 특성에 대한 연구는 치질학이라고 불립니다.

혈액은 복잡한 액체이다.혈액은 혈장과 형성된 원소로 구성되어 있다.혈장에는 물 91.5%, 단백질 7%, 기타 용질 1.5%가 포함되어 있습니다.형성된 요소는 혈소판, 백혈구, 적혈구입니다.이러한 형성된 원소의 존재와 혈장 분자와의 상호작용은 혈액이 이상적인 뉴턴 [1]유체와 많은 차이를 보이는 주된 이유입니다.

플라즈마 점도

정상적인 혈장은 생리적 전단 속도로 뉴턴 유체처럼 작용한다.37 °C에서 정상 인간 혈장의 점도의 일반적인 값은 1.4 mN·s/m이다2.[3]일반 플라즈마의 점도는 용제 물과 같은 방식으로 온도에 따라 달라집니다. 생리학적 범위에서 온도가 5°C 상승하면 플라즈마 점도가 약 10%[citation needed] 감소합니다.

혈장 삼투압

용액의 삼투압은 존재하는 입자의 수와 온도에 의해 결정됩니다.예를 들어 물질의 1몰 용액은 그 물질의 리터당 6.022×10분자를23 포함하고 0°C에서는 2.27MPa(22.4atm)의 삼투압을 가진다.혈장의 삼투압은 여러 가지 방식으로 순환의 역학에 영향을 미친다.혈액세포막을 가로지르는 삼투압의 변화는 물의 이동과 세포량의 변화를 일으킨다.형태와 유연성의 변화는 전혈의 기계적 특성에 영향을 미친다.혈장 삼투압의 변화는 혈액 내와 혈관 외 공간 사이에 수분을 재분배함으로써 혈액 전체의 적혈구 부피 농도를 변화시킨다.이것은 차례로 [4]혈액 전체의 역학에 영향을 미친다.

적혈구

적혈구는 매우 유연하고 모양도 양면체이다.막의 영률은 106Pa이다.적혈구의 변형은 전단 응력에 의해 유발된다.현탁액을 절단하면 속도 구배 때문에 적혈구가 변형되어 회전하며, 전단속도와 농도에 따라 변형과 회전속도가 달라진다.이것은 순환의 역학에 영향을 줄 수 있고 혈액 점도의 측정을 복잡하게 할 수 있습니다.유체 속에 침지된 강체 구상체를 통과하는 점성 유체의 정상 상태 흐름에서는 이러한 흐름에서 관성이 무시할 수 있다고 가정할 때 입자의 하향 중력은 점성 항력에 의해 균형을 이룬다고 생각된다.이 힘의 균형으로부터 낙하 속도는 스톡스의 법칙[citation needed] 의해 주어지는 것을 보여줄 수 있다.

[4]

여기서 a는 입자의 반지름, θpf 각각의 입자, 유체 밀도 μ는 유체 점도, g는 중력가속도이다.위의 방정식에서 우리는 입자의 침전 속도가 반지름의 제곱에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다.입자가 유체 의 정지 상태에서 방출되면 위와 같이 [citation needed]입자의 침강 속도s U는 종단 속도(U)라는 정상 값에 도달할 때까지 증가한다.

혈액 희석

혈액희석은 혈액을 콜로이드결정체로 부분적으로 치환하여 적혈구와 혈장성분의 농도를 희석하는 것이다.상동 수혈의 [citation needed]잠재적 위험에 환자가 노출되는 것을 피하기 위한 전략이다.

혈액희석술은 정상혈액성분일 수 있으며, 이는 팽창제를 사용하여 정상혈액성분을 희석하는 것을 의미한다.급성 노모폴레믹혈액희석(ANH) 중 수술 중 손실되는 혈액은 밀리리터당 상대적으로 적은 적혈구를 포함하므로 수술 중 혈액 전체의 손실을 최소화할 수 있다.따라서 수술 중 환자가 손실한 혈액은 실제로 환자가 손실하지 않으며, 이는 이 양이 정제되어 [citation needed]환자에게로 리디렉션되기 때문입니다.

한편, 고혈당혈류희석법(HVH)은 혈액을 제거하지 않고 수술 전 급격한 볼륨 확장을 이용한다.그러나 액체를 선택할 때, 혼합될 때, 남아있는 혈액이 원래의 혈액액에서와 같이 미세 순환에서 작용하여 [5]점성의 모든 특성을 유지하도록 보장해야 합니다.

어떤 부피의 ANH를 적용해야 하는지 제시할 때, 한 연구는 환자 체중i Hm [citation needed]H를 고려할 때 ANH를 사용하여 가능한 최대 RCM 절약량을 계산하는 ANH의 수학적 모델을 제안한다.

정상혈당을 유지하기 위해서는 자가혈액 적출이 적절한 혈중수혈액으로 동시에 대체되어야 한다.이상적으로는 콜로이드 삼투압(OP)과의 플라즈마 치환 수혈에 의해 달성된다.콜로이드는 미세혈관막을 가로질러 종양성 압력을 가하기에 충분한 크기의 입자를 포함하는 액체이다.콜로이드 또는 결정체의 사용에 대해 논의할 때는 스타링 방정식의 모든 성분을 고려하는 것이 필수적입니다.

특정 환자에게 바람직한 최소 안전 헤마토크릿을 식별하려면 다음 방정식이 유용합니다.[citation needed]

여기서 EBV는 추정 혈액량이다. 이 모델에는 70 mL/kg이 사용되었고i H(초기 헤마토크릿)는 환자의 초기 헤마토크릿이다.위의 식에서 볼 때 ANH에서 Hm 제거되는 혈액의 양이 BLs 동일하다는 것을 알 수 있다.혈액을 얼마나 제거할지는 보통 체적이 아닌 체중에 따라 결정됩니다.최대 안전 헤마토크리트(ANH)까지 혈액을 희석하기 위해 제거되어야 하는 단위 수는 다음과 같이 확인할 수 있습니다.

이는 혈액희석을 통해 제거된 각 장치의 부피가 450mL라는 가정에 기초한다(부피가 아닌 무게에 따라 채집 통로가 완료되기 때문에 장치의 실제 부피는 다소 달라진다).이 모델은 수술 전 혈중루트 값이 Hm 동일하다고 가정하므로 SBL이 시작될 때 혈중희석을 통해 얻은 혈액의 재수혈을 시작해야 한다.ANH(RCMm) 후 재수혈에 사용할 수 있는 RCM은 환자의 Hi 혈액 희석(Hm) 후 최종 헤마토크릿으로부터 계산할 수 있습니다.

Hm(BLH) 아래로 떨어지지 않고 ANH를 사용할 때 가능한 최대 SBL은 ANH 동안 제거된 모든 혈액이 최소 안전 수준으로 헤마토크릿을 유지하기에 충분한 속도로 환자에게 반환된다고 가정하여 구한다.

SBL이 BL을 초과하지H 않는 한 ANH를 사용하면 수혈이 필요하지 않습니다.따라서 H가 s를 초과해서는 안 된다는 결론을 위에서 내릴 수 있다.따라서H BL과 BLs 차이는 ANH를 사용할 때 가능한 증분 수술적 출혈(BLi)이다.

RCM으로 표현되는 경우

여기i RCM은 ANH가 사용되지 않고 혈액 손실이 [citation needed]BLH와 동일한 경우 Hm 유지하기 위해 상동 혈액을 사용하여 투여해야 하는 적혈구 질량입니다.

사용된 모델은 추정 혈액량이 70ml/kg(4900ml)인 70kg 환자에게 사용되는 ANH를 가정합니다.환자에게 유익하기m 위해 혈액희석이 [6][7]필요한 조건을 이해하기 위해 H와 H의 범위i 평가했다.

결과

모델 계산 결과는 0.30 ~ 0.50 범위의 H에 대해 부록에 제시된 표에 제시되며, 0.30 ~ 0.15의 최소i 헤마토크릿에 대해 ANH가 수행된다.Hi 0.40일 경우, Hm 0.25라고 가정할 경우, RCM 카운트는 여전히 높으며, BL이 2303ml를 초과하지 않을 경우s, 혈분비량이 H 아래로 떨어지지m 않기 때문에 ANH가 필요하지 않다. 단, 혈액을 적혈하는 동안 5개의 단위를 제거해야 한다.이러한 조건 하에서 ANH를 사용할 경우 이 기술의 이점을 극대화하기 위해 출혈량이 2940ml를 초과하지 않을 경우 Hm 유지하기 위해 상동 혈액이 필요하지 않다.이 경우 ANH는 1.1팩 적혈구 단위까지 저장할 수 있으며, ANH를 [citation needed]사용하더라도 H를 유지하기m 위해서는 상동수혈이 필요하다.이 모델을 사용하여 특정 환자에게 ANH를 사용할 수 있는 시기와 해당 편익을 [citation needed]최대화하는 데 필요한 ANH의 정도를 식별할 수 있다.

예를 들어 H가 0.30 이하인 경우i 환자m H0.15로 혈변환되더라도 상동 PRBC 두 단위에 해당하는 적혈구 질량을 저장할 수 없다.그 이유는 RCM 방정식의 환자 RCM이 위의 방정식에 미치지 못하기 때문입니다.Hi 0.40이면 ANH 동안 최소 7.5단위 혈액을 제거해야 하며, 따라서 Hm 0.20이 되어 두 단위 당량을 절약할 수 있습니다.분명히 Hi 클수록, 그리고 혈액 희석 중에 제거되는 단위 수가 많을수록 ANH는 상동 수혈 예방에 더 효과적이다.여기서의 모델은 의사i H에 대한 지식, SBL의 가능성 및 Hm 대한 추정치를 바탕으로 ANH가 환자에게 유익한 위치를 결정할 수 있도록 설계되었다.모델은 70kg 환자를 사용했지만 결과는 모든 환자에게 적용할 수 있습니다.이러한 결과를 모든 체중에 적용하려면 표에 제시된 BL, BLH 및 ANH 또는 PRBC 값 중 하나에 T라고 하는 인자를 곱해야 합니다.

기본적으로 위에서 설명한 모델은 ANH를 [citation needed]절약할 수 있는 최대 RCM을 예측하도록 설계되었습니다.

요약하면, ANH의 효과는 외과적 출혈 측정과 혈량 흐름 측정을 통해 수학적으로 설명되었다.이러한 분석 형식을 통해 기법의 잠재적 효율성을 정확하게 추정할 수 있으며 의료 [6]분야에서 측정의 적용을 보여줍니다.

혈류

심박출량

순환계통도

심장은 순환계의 원동력이며, 리드미컬한 수축과 이완을 통해 혈액을 내보냅니다.심장에서 나오는 혈류 속도(종종 L/min으로 표시됨)를 심박출량(CO)이라고 합니다.

심장에서 뽑아낸 혈액은 몸의 가장 큰 동맥인 대동맥으로 먼저 들어갑니다.그리고 나서 그것은 점점 더 작은 동맥으로 나뉘고, 그 다음 동맥으로, 그리고 결국 산소 전달이 일어나는 모세혈관으로 나뉩니다.모세혈관은 정맥에 연결되고, 혈액은 정맥망을 통해 다시 오른쪽 심장으로 이동합니다.미세 순환(동맥, 모세혈관 및 정맥)은 혈관계의 대부분의 영역을 구성하며 O, 포도당효소 기질이2 세포로 전달되는 부위입니다.정맥 시스템은 탈산소된 혈액을 오른쪽 심장으로 되돌려 보내서 로 펌핑하여 산소가 되고 호흡2 중에 교환되고 배출되는 CO 및 기타 가스 노폐물입니다.그리고 나서 혈액은 심장의 왼쪽으로 돌아가 다시 그 과정을 시작한다.

정상적인 순환 시스템에서 매분 심장으로 돌아오는 혈액의 양은 매분 펌핑되는 양(심박출량)[8]과 거의 동일합니다.이로 인해 순환계의 각 레벨에 걸친 혈류 속도는 주로 해당 레벨의 총 단면적에 의해 결정됩니다.

심박출량은 두 가지 방법으로 결정됩니다.하나는 Fick 방정식을 사용하는 것입니다.

다른 열희석법은 Swan-Ganz의 근위부 포트에 주입된 액체에서 원위부 포트로 온도 변화를 감지하는 것입니다.

심박출량은 다음 방정식으로 수학적으로 표현됩니다.

어디에

  • CO = 심박출량(L/sec)
  • SV = 스트로크 볼륨(ml)
  • HR = 심박수(bpm)

사람의 정상 심박출량은 정지 상태에서 5-6L/min입니다.좌심실로 들어가는 모든 혈액이 심장에서 나오는 것은 아니다.확장기(EDV) 말미에 남아 있는 스트로크 볼륨에서 스트로크 볼륨을 뺀 것이 확장기 말기 볼륨(ESV)[9]을 구성합니다.

해부학적 특징

기립성 혈압을 받는 종의 순환계(예: 수상성 뱀)는 순환 장애를 극복하기 위해 생리학적, 형태학적 특징을 가지고 진화해 왔다.예를 들어, 수상성 뱀의 경우 수생 뱀에 비해 심장은 머리에 더 가깝다.이것은 [10][11]뇌로 가는 혈액 관류를 촉진한다.

난기류

혈류도 혈관의 평활도에 영향을 받아 난류(혼돈) 또는 층류(평활)가 발생합니다.동맥벽에 지방 침전물이 쌓이면 부드러움이 떨어진다.

레이놀즈 수(NR 또는 Re로 표시됨)는 튜브 내 유체(이 경우 혈관 내 혈액)의 거동을 결정하는 데 도움이 되는 관계입니다.

이 무차원 관계에 대한 방정식은 다음과 [12]같이 작성됩니다.

  • ② 혈중 농도
  • v: 혈액의 평균 속도
  • L: 용기의 특성 치수(이 경우 직경)
  • μ: 혈액의 점성

레이놀즈 수치는 튜브의 속도와 직경에 정비례합니다.NR은 지름뿐만 아니라 평균 속도에 정비례한다.레이놀즈 수가 2300 미만인 것은 층류 유체 흐름으로, 일정한 흐름 운동을 특징으로 하는 반면 4000을 초과하는 값은 난류 [12]흐름으로 표시됩니다.다른 혈관에 비해 반지름이 작고 속도가 낮기 때문에 모세혈관의 레이놀즈 수치가 매우 낮아 난류가 [13]아닌 층류가 발생합니다.

속도

cm/s 단위로 표시되는 경우가 많습니다.이 값은 혈관의 총 단면적에 반비례하며, 또한 정상 상태에서는 혈류가 층상 특성을 가지기 때문에 단면마다 다르다.이러한 이유로 혈류 속도는 혈관 중앙에서 가장 빠르고 혈관 벽에서 가장 느립니다.대부분의 경우 평균 속도가 사용됩니다.[14]프레임 투 프레임 분석을 통한 비디오 턱 현미경 검사나 레이저 도플러 풍속 측정 [15]등 혈류 속도를 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다.동맥의 혈류 속도는 확장기보다 수축기 동안 더 높다.이 차이를 정량화하는 한 가지 매개변수는 맥동성 지수(PI)로, 이는 피크 수축기 속도와 최소 확장기 속도 사이의 차이를 심장 주기 동안 평균 속도로 나눈 값과 같다.이 값은 [16]심장으로부터의 거리에 따라 감소합니다.

사람의 혈류 속도와 총 단면적 사이의 관계
혈관의 종류 총 단면적 혈류 속도(cm/s)
대동맥 3~5cm2 40 cm/s
모세혈관 4500–4502 cm 0.03 cm/s[17]
하대정맥과 상대정맥류 14cm2 15 cm/s

혈관

혈관 저항

저항은 혈관 반지름, 혈관 길이 및 혈액 점도와도 관련이 있습니다.

Hagen-Poiseuille [12]방정식으로 나타나는 유체에 기초한 첫 번째 접근법.방정식은 다음과 같습니다.

  • P: 압력강하/경사
  • θ: 점도
  • l: 튜브의 길이.길이가 무한히 긴 혈관의 경우 l은 혈관의 직경으로 대체됩니다.
  • Q: 혈관의 혈류 속도
  • r: 혈관 반지름

Thurston에 [18]따르면 혈관 저항의 보다 현실적이고 혈액 흐름에 대한 실험적인 관찰을 통해 얻어지는 두 번째 접근법에서는 막힌 흐름을 둘러싼 벽에는 혈장 방출 세포 층이 있다.거리 θ에서 점도 θ가 θ(θ)로 표기된 θ의 함수이며, 이들 주변층이 실제 혈류에서 혈관 중심에서 만나지 않는 유체층이다.대신 고농도의 RBC를 보유하고 있기 때문에 고점도의 막힘 흐름이 있습니다.Thurston은 이 층을 흐름 저항으로 조립하여 벽층으로부터 점도 θ(θ) 및 두께 θ를 사용하여 혈류를 기술했다.

혈액 저항 법칙은 혈류 프로파일에 적응한 R로 나타납니다.

[18]

어디에

  • R = 혈류에 대한 저항
  • c = 흐름의 상수 계수
  • L = 혈관의 길이
  • γ(성분) = 벽면 혈장 방출 세포층 내 혈액의 점도
  • r = 혈관 반지름
  • γ = 플라즈마 방출 셀 층에서의 거리

혈액 저항은 혈액 점도와 막힌 흐름(또는 혈관 단면을 가로질러 상보적이므로 칼집 흐름) 크기 및 혈관의 크기에 따라 달라집니다.혈관에 층층이 안정적으로 흐른다고 가정하면 혈관의 동작은 파이프의 동작과 유사합니다.예를 들어 p1과 p2가 압력인 경우 압력 강하/경사는 다음과 같습니다.[19]

확대 없이 볼 수 있을 정도로 큰 동맥은 혈관 저항이 낮고(진행된 아테롬성 변화가 없다고 가정함) 높은 유속도를 가진 도관이며 압력의 작은 강하만 발생합니다.작은 동맥과 동맥은 저항이 더 높고, 주요 동맥을 가로질러 순환계의 모세혈관으로 주요 혈압을 떨어뜨립니다.

혈관 협착 또는 혈관 수축이 혈압을 높이는 방법을 보여 주는 그림입니다.

동맥의 혈압은 주요 동맥보다 낮다.이는 압력 저하를 일으키는 분기 때문입니다.분기가 많을수록 총 단면적이 증가하므로 표면 전체의 압력이 감소합니다.이것이 바로[citation needed] 동맥이 가장 높은 압력 강하를 갖는 이유이다.동맥의 압력 강하는 유속과 저항의 산물입니다. δP=Q x 저항입니다.δP의 주요 인자인 동맥에서 관찰된 높은 저항은 약 30µm의 [20]더 작은 반지름의 결과이다.튜브의 반지름이 작을수록 유체 흐름에 대한 저항이 커집니다.

세동맥 바로 뒤에 모세혈관이 있어요.동맥에서 관찰된 논리에 따라 모세혈관의 혈압이 동맥에 비해 낮을 것으로 예상됩니다.압력은 단위면적당 힘의 함수이므로(P = F/A), 표면적이 클수록 외부력이 작용했을 때의 압력은 작아진다.모세혈관의 반지름은 매우 작지만 모세혈관의 네트워크는 혈관 네트워크에서 가장 큰 표면적을 가집니다.인체 혈관 네트워크에서 가장 큰 표면적(485mm^2)을 가진 것으로 알려져 있다.총 단면적이 클수록 [21]압력뿐만 아니라 평균 속도도 낮아집니다.

혈관 수축제라고 불리는 물질은 혈관의 크기를 줄여 혈압을 높일 수 있다.혈관확장제(니트로글리세린 등)는 혈관의 크기를 증가시켜 동맥압을 감소시킨다.

혈액 점도가 증가하면(더 두꺼워지면) 동맥압이 증가합니다.어떤 의학적 조건들은 혈액의 점도를 바꿀 수 있다.예를 들어, 빈혈(적혈구 농도가 낮음)은 점도를 감소시키는 반면, 적혈구 농도가 증가하면 점도가 증가한다.아스피린과 이와 관련된 "혈액 희석제"가 혈액의 점도를 감소시킨다고 여겨져 왔지만, 연구 결과들은 오히려 혈액이 [22]응고되는 경향을 감소시키는 작용을 한다는 것을 발견했다.

전신 혈관 저항(SVR)을 결정하기 위해 모든 저항을 계산하는 공식이 사용됩니다.

이는 SVR을 다음과 같이 변환합니다.

어디에

  • SVR = 전신 혈관 저항(mmHg/L/min)
  • MAP = 평균 동맥압(mmHg)
  • CVP = 중심 정맥압(mmHg)
  • CO = 심박출량(L/min)[23]

이를 우드 단위로 구하려면 정답에 80을 곱해야 합니다.

정상적인 전신 혈관 저항은 900~1440 dynes/sec/cm-5입니다.[24]

벽의 장력

부위와 상관없이 혈압은 영-라플라스 방정식에 따라 혈관 벽의 장력과 관련이 있다(혈관 벽의 두께가 내강 직경에 비해 매우 작다고 가정).

어디에

  • P는 혈압이다.
  • t는 벽 두께입니다.
  • r은 실린더의 내부 반지름입니다.
  • { \ _ { \ } \ ! 실린더 응력 또는 "강화 응력"입니다.

박벽 가정이 유효하려면 혈관 두께가 반지름의 약 1/10(종종 1/20으로 언급됨)을 넘지 않아야 합니다.

실린더 응력은 실린더 벽에서 원주 방향으로(축과 물체의 반지름에 모두 수직) 작용하는 평균 힘이며, 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

여기서:

  • F는 다음과 같은 두 개의 길이를 변으로 하는 실린더 벽의 영역에 원주 방향으로 작용하는 이다.
  • t는 실린더의 반경 두께입니다.
  • l은 실린더의 축 길이입니다.

스트레스

재료에 힘이 가해지면 재료는 변형되거나 움직이기 시작합니다.재료 [4]A의 표면 크기에 따라 재료 변형에 필요한 힘(예를 들어 유체 흐름)이 증가하므로 이 힘 F의 크기는 표면 부분의 면적 A에 비례한다.따라서 단위 면적당 힘인 양(F/A)을 응력이라고 합니다.동맥을 통과하는 혈류와 관련된 벽의 전단 응력은 동맥 크기와 기하학적 구조에 따라 달라지며 0.5~4Pa [25]사이일 수 있습니다.

= \displaystyle =A

정상 조건에서는 아테오제네시스, 혈전증, 평활근 증식 및 내피 아포토시스를 방지하기 위해 전단 응력은 허용 범위 내에서 크기와 방향을 유지합니다.혈액망치로 인해 발생하는 경우에 따라 전단응력이 더 큰 값에 도달합니다.응력의 방향은 혈류역학적 조건에 따라 역류할 수도 있습니다.따라서 이러한 상황은 아테롬성 동맥경화증으로 [26]이어질 수 있다.

두 판 사이에 있는 유체의 층상 전단. , { v =\ . 유체와 이동 경계 사이의 마찰로 유체가 전단(흐름)됩니다.단위 면적당 이 동작에 필요한 힘은 응력입니다.응력(힘)과 전단 속도(유속)의 관계에 따라 점도가 결정됩니다.

캐패시턴스

정맥은 혈액량의 70% 이상이 정맥계에 있기 때문에 신체의 "용량 혈관"으로 묘사됩니다.정맥은 동맥보다 더 순응하고 [27]부피의 변화에 적응하기 위해 확장된다.

혈압

혈액순환의 혈압은 주로 [28]심장의 펌프작용에 의해 발생한다.심장의 펌프 작용은 맥동성 혈류를 생성하는데, 맥동성 혈류는 미세 순환을 통해 동맥으로 전달되고 결국 정맥계를 통해 심장으로 돌아갑니다.각 심장 박동 동안 전신 동맥 혈압은 최대([29]수축기)와 최소(이완기) 사이에서 변화합니다.생리학에서는 이러한 값을 평균 동맥압(MAP)이라는 하나의 값으로 단순화하는 경우가 많습니다. 이 값은 다음과 같이 계산됩니다.

여기서:

  • MAP = 평균 동맥압
  • DP = 확장기 혈압
  • PP = 수축기압에서 확장기압을 [30]뺀 펄스압.

평균 혈압의 차이는 혈액순환의 한 위치에서 다른 곳으로의 혈류의 원인이 된다.평균 혈류 속도는 혈압과 혈관에 의해 나타나는 흐름 저항에 따라 달라집니다.평균 혈압은 순환하는 혈액이 점성의 에너지 손실로 인해 동맥과 모세혈관을 통해 심장에서 멀어질 때 감소합니다.평균 혈압은 순환기 전체에 걸쳐 떨어지지만, 대부분의 하락은 작은 동맥[31]동맥을 따라 일어난다.중력은 정수력(예: 서 있는 동안)을 통해 혈압에 영향을 미치고, 골격근의 수축으로 인한 정맥의 밸브, 호흡 및 펌프도 [28]정맥의 혈압에 영향을 미친다.

압력, 흐름 및 저항 사이의 관계는 다음 [8]방정식으로 표현됩니다.

순환 시스템에 적용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

어디에

  • CO = 심박출량(L/min)
  • MAP = 평균 동맥압(mmHg), 심장을 떠날 때의 평균 혈압
  • RAP = 우심방압(mmHg 단위), 심장으로 돌아가는 혈액의 평균 압력
  • TPR = 총 주변 저항(mmHg * 최소/L)

이 방정식의 간단한 형태는 우심방 압력이 약 0이라고 가정합니다.

표준 혈압 측정띠가 압력을 측정하는 상완 동맥의 이상적인 혈압은 120/80 mmHg 미만입니다.다른 주요 동맥들도 혈압 수치가 비슷하여 주요 동맥들 간의 차이가 매우 낮습니다.이노미네이트 동맥의 평균 판독치는 110/70mmHg,[21] 우측 쇄골하동맥의 평균 판독치는 120/80, 복대동맥은 110/70mmHg이다.동맥의 압력이 비교적 균일하다는 것은 이러한 혈관이 혈관 내에서 운반되는 유체의 압력 저장고 역할을 한다는 것을 나타냅니다.

피가 주요 동맥에서 동맥을 통해 모세혈관을 통해 흐르면서 압력이 서서히 떨어집니다. 피가 정맥을 통해 정맥을 통해 정맥을 통해 정맥을 통해 다시 심장으로 올라갑니다. 근육의 도움으로요.어떤 압력 강하라도 혈류에 대한 저항에 의해 유속이 결정된다.동맥에서는 질병이 없기 때문에 혈액에 대한 저항력이 거의 없거나 전혀 없다.혈관 직경은 저항을 제어하는 가장 중요한 결정 요인입니다.체내의 다른 작은 혈관에 비해 동맥의 지름이 훨씬 커서(4mm) 저항이 [21]낮습니다.

팔-다리(혈압) 구배는 팔에서 측정된 혈압과 다리에서 측정된 혈압 사이의 차이입니다.일반적으로 10mm Hg [32]미만이지만 대동맥[32]협착으로 증가할 수 있습니다.

임상적 의의

압력 모니터링

혈압과 심박수포함한 여러 혈류역학 매개변수를 모니터링하기 위한 통합 시스템이 있는 마취 기계

혈류역학 모니터링은 혈압 심박수같은 혈류역학 매개변수를 시간에 따라 관찰하는 것입니다.혈압은 삽입된 혈압변환기 어셈블리를 통해 침습적으로 모니터링하거나(계속적인 모니터링을 제공), 팽창식 혈압 측정띠를 사용하여 반복적으로 혈압을 측정함으로써 비침습적으로 모니터링될 수 있다.

고혈압은 두 번의 내원 [23]시 동맥 혈압이 140/90 이상인 것으로 진단됩니다.

폐동맥 쐐기압은 울혈성 심부전, 승모판 및 대동맥 판막 장애, 고혈류증, 션트 또는 심장 탐포네이드 [33]여부를 나타낼 수 있습니다.

레이저 도플러에 의한 혈류 원격 간접 모니터링

레이저 도플러 영상으로 망막 혈류 확인

근적외선으로 안저 혈관의 비침습적 혈류역학적 모니터링을 레이저 도플러 홀로그래피로 수행할 수 있습니다.눈은 심혈관 질환의 비침습적 탐구를 위한 독특한 기회를 제공한다.레이저 도플러 디지털 홀로그래피에 의해 영상의 도플러 반응 time[34][35]이 기술과pulse-shaped 프로필을 망막과 맥락막에 혈액 흐름을 측정할 수 있endoluminal 혈액 흐름 프로필과 선행 segm에 함정에서 도플러의 응답을 고대비 측정에 의해 비 침습성 기능 microangiography할 수 있다.멤머는의눈동자혈압의 차이는 혈액순환을 통해 혈액의 흐름을 촉진한다.평균 혈류 속도는 혈압과 혈관에 의해 나타나는 혈류 역학적 저항에 따라 달라집니다.

용어집

ANH
급성 노모폴레혈액 희석
ANHu
ANH 중 유닛 수
BLH
상동 수혈이 필요하기 전에 ANH를 사용했을 때 가능한 최대 출혈량
BLI
ANH로 인한 증분 출혈 가능 (BLH – BLs)
BLs
상동수혈이 필요하기 전에 ANH가 없는 최대 출혈량
EBV
예상혈액(70 mL/kg)
HCT
여기서 항상 분수로 표현되는 헤마토크릿
Hi
초기 헤마토크릿
Hm
최소 안전 해마토크릿
PRBC
ANH에 의해 절약된 충전 적혈구 등가물
RCM
적혈구 덩어리.
RCMH
ANH 후 수혈에 사용 가능한 세포 종량
RCMI
ANH에 의해 절약된 적혈구 질량
SBL
외과적 출혈

어원과 발음

혈류역학(/hiːmədaɪnémksks, -mo--/)[36]이라는 단어는 헤모(hemo-, 고대 그리스의 하이마(haima, 피를 의미하는)에서 유래한)와 역학의 형태를 결합하여 사용하므로, "혈액의 역학"이라고 합니다.hemo-음절의 모음은 ae/e의 변화에 따라 다양하게 표기된다.

주 및 참고 자료

  1. ^ a b Tortora, Gerard J.; Derrickson, Bryan (2012). "The Cardiovascular System: The Blood". Principles of Anatomy & Physiology (13th ed.). John Wiley & Sons. pp. 729–732. ISBN 978-0-470-56510-0.
  2. ^ Fieldman, Joel S.; Phong, Duong H.; Saint-Aubin, Yvan; Vinet, Luc (2007). "Rheology". Biology and Mechanics of Blood Flows, Part II: Mechanics and Medical Aspects. Springer. pp. 119–123. ISBN 978-0-387-74848-1.
  3. ^ Rand, Peter (31 May 1963). "Human blood under normothermic and hypothermic conditions" (PDF). Journal of Applied Physiology. 19: 117–122. doi:10.1152/jappl.1964.19.1.117. PMID 14104265. Retrieved 16 September 2014.
  4. ^ a b c Caro, C.G.; Pedley, T.J.; Schroter, R.C.; Seed, W.A. (1978). The Mechanics of Circulation. Oxford University Press. pp. 3–60, 151–176. ISBN 978-0-19-263323-1.
  5. ^ "Efficacy of Acute Normovolemic hemodilution, Accessed as a Function of Blood lost". the journal of American society of anesthsiologist inc. Archived from the original on 29 June 2012. Retrieved 5 April 2011.
  6. ^ a b Kaya, M.; Li, J.K.-J. (2001). "Hemodilution: Modeling and clinical aspects". Hemodilution:Modelling and clinincal Aspects. Vol. 1. IEEE. pp. 177–179. doi:10.1109/IEMBS.2001.1018881. ISBN 978-0-7803-7211-5. S2CID 73295413.
  7. ^ Feldman, Jeffrey M.; Roth, Jonathan V.; Bjoraker, David G. (January 1995). "maximum blood savings by acute Normovolemic hemodilution". Anesthesia & Analgesia. 80 (1): 108–113. doi:10.1097/00000539-199501000-00019. PMID 7802266. S2CID 24131754. Archived from the original on 23 February 2022. Retrieved 5 April 2011.
  8. ^ a b Costanzo, Linda S. (2003). Physiology. Board Review Series (3rd ed.). Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins. pp. 73–113. ISBN 978-0781739191.
  9. ^ King, Jordan; Lowery, David R. (2022), "Physiology, Cardiac Output", StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 29262215, retrieved 2022-05-16
  10. ^ Nasoori, Alireza; Taghipour, Ali; Shahbazzadeh, Delavar; Aminirissehei, Abdolhossein; Moghaddam, Sharif (2014). "Heart place and tail length evaluation in Naja oxiana, Macrovipera lebetina, and Montivipera latifii". Asian Pacific Journal of Tropical Medicine. 7: S137–S142. doi:10.1016/S1995-7645(14)60220-0. PMID 25312108.
  11. ^ Lillywhite, Harvey B.; Albert, James S.; Sheehy, Coleman M.; Seymour, Roger S. (2012). "Gravity and the evolution of cardiopulmonary morphology in snakes". Comparative Biochemistry and Physiology. 161 (2): 230–242. doi:10.1016/j.cbpa.2011.10.029. PMC 3242868. PMID 22079804.
  12. ^ a b c Munson BR, Young DF, Okiishi TH, Huebsch WW (2009). Fundamentals of Fluid Mechanics (Sixth ed.). New Jersey: John Wiley &Sons, Inc. p. 725. ISBN 978-0-470-26284-9.
  13. ^ Fung, Yuan-cheng; Zweifach, B.W. (1971). "Microcirculation: Mechanics of Blood Flow in Capillaries". Annual Review of Fluid Mechanics. 3: 189–210. Bibcode:1971AnRFM...3..189F. doi:10.1146/annurev.fl.03.010171.001201.
  14. ^ Tortora, Gerard J.; Derrickson, Bryan (2012). "The Cardiovascular System: Blood Vessels and Hemodynamics". Principles of Anatomy & Physiology (13th ed.). John Wiley & Sons. p. 816. ISBN 978-0470-56510-0.
  15. ^ Stücker, M.; Bailer, V.; Reuther, T.; Hoffman, K.; Kellam, K.; Altmeyer, P. (1996). "Capillary Blood Cell Velocity in Human Skin Capillaries Located Perpendicularly to the Skin Surface: Measured by a New Laser Doppler Anemometer". Microvascular Research. 52 (2): 188–192. doi:10.1006/mvre.1996.0054. PMID 8901447.
  16. ^ Tortora, Gerard J.; Derrickson, Bryan (2012). "The Cardiovascular System: Blood Vessels and Hemodynamics". Principles of Anatomy & Physiology (13th ed.). John Wiley & Sons. Laminar flow analysis. p. 817. ISBN 978-0470-56510-0.
  17. ^ Marieb, Elaine N.; Hoehn, Katja (2013). "The Cardiovascular System:Blood Vessels". Human anatomy & physiology (9th ed.). Pearson Education. p. 712. ISBN 978-0-321-74326-8.
  18. ^ a b GB Thurston, 소경관 내 혈액의 점도와 점탄성, 미세혈관 연구 11, 133, 1976
  19. ^ Womersley JR (1955). "Method for the calculation of velocity, rate of flow and viscous drag in arteries when the pressure gradient is known". Journal of Physiology. 127 (3): 553–563. doi:10.1113/jphysiol.1955.sp005276. PMC 1365740. PMID 14368548.
  20. ^ Sircar, Sabyasach (2008). Principles of Medical Physiology. India: vistasta Publishing. ISBN 978-1-58890-572-7.
  21. ^ a b c Fung, Yuan-cheng (1997). Biomechanics:Circulation. New York: Springer. p. 571. ISBN 978-0-387-94384-8.
  22. ^ Rosenson RS, Wolff D, Green D, Boss AH, Kensey KR (February 2004). "Aspirin. Aspirin does not alter native blood viscosity". J. Thromb. Haemost. 2 (2): 340–341. doi:10.1111/j.1538-79333.2004.0615f.x. PMID 14996003.
  23. ^ a b Delong, Claire; Sharma, Sandeep (2022), "Physiology, Peripheral Vascular Resistance", StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 30855892, retrieved 2022-05-16
  24. ^ Naderi, Nasim (2022-01-01), Maleki, Majid; Alizadehasl, Azin; Haghjoo, Majid (eds.), "Chapter 11 - Hemodynamic Study", Practical Cardiology (Second Edition), Elsevier, pp. 201–216, ISBN 978-0-323-80915-3, retrieved 2022-05-22
  25. ^ Potters (13 February 2014). "Measuring Wall Shear Stress Using Velocity-Encoded MRI". Current Cardiovascular Imaging Reports. 7 (4). doi:10.1007/s12410-014-9257-1. S2CID 55721300.
  26. ^ Tazraei, P.; Riasi, A.; Takabi, B. (2015). "The influence of the non-Newtonian properties of blood on blood-hammer through the posterior cerebral artery". Mathematical Biosciences. 264: 119–127. doi:10.1016/j.mbs.2015.03.013. PMID 25865933.
  27. ^ Lough, Mary (2015-04-15). Hemodynamic Monitoring: Evolving technologies and clinical practice (1 ed.). St. Louis, Missouri: Elsevier Mosby. p. 25. ISBN 978-0-323-08512-0.
  28. ^ a b Caro, Colin G. (1978). The Mechanics of The Circulation. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-263323-1.
  29. ^ "Normal Blood Pressure Range Adults". Health and Life. 2010-06-07. Archived from the original on 2016-03-18. Retrieved 2016-02-06.
  30. ^ DeMers, Daniel; Wachs, Daliah (2022), "Physiology, Mean Arterial Pressure", StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 30855814, retrieved 2022-05-22
  31. ^ Klabunde, Richard (2005). Cardiovascular Physiology Concepts. Lippincott Williams & Wilkins. pp. 93–94. ISBN 978-0-7817-5030-1.
  32. ^ a b Markham LW, Knecht SK, Daniels SR, Mays WA, Khoury PR, Knilans TK (November 2004). "Development of exercise-induced arm-leg blood pressure gradient and abnormal arterial compliance in patients with repaired coarctation of the aorta". Am. J. Cardiol. 94 (9): 1200–1202. doi:10.1016/j.amjcard.2004.07.097. PMID 15518624.
  33. ^ "RHC Vanderbilt University Medical Center". medsites.vumc.org. Retrieved 2022-05-16.
  34. ^ 푸요, 엘, 엠파케스, 엠핑크, J-A. 사헬, M.아틀란 "인간 망막의 생체 내 레이저 도플러 홀로그래피"바이오메디컬 옵티컬 익스프레스 9, 9(2018): 4113-4129.
  35. ^ 푸요, 레오, 미셸 파케스, 마티아스 핑크, 호세 알랭 사헬, 마이클 아틀란."레이저 도플러 홀로그래피로 인간 망막과 맥락막 혈류 파형 분석"바이오메디컬 옵티컬 익스프레스 10, No. 10 (2019): 4942-4963.
  36. ^ "haemodynamic". Oxford Dictionaries UK English Dictionary. Oxford University Press. n.d. Retrieved 2016-01-20.

참고 문헌

  • 베른 RM, 레비 MN 심혈관 생리학입니다제7회 에드 모스비 1997
  • 로웰 LB인간 심혈관 제어.옥스퍼드 대학교 출판부 1993
  • Braunwald E (편집자)심장병: 심혈관계 의학 교과서.제5회 에드 W.B.손더스 1997
  • 시더맨 S, 비야R, 클레버 AG심장 전기생리학, 순환 및 이송.클루어 학술 출판사 1991년
  • 미국 심장 협회
  • 오토 CM, 스토다드 M, 바고너 A, 조비 WA도플러심초음파측정권고: 미국심초음파학회 명명기준위원회 도플러측정 태스크포스 보고서.Jam Soc Cardiogr 2002; 15:167-184
  • 피터슨 LH, 순환 맥동 혈류의 역학.개정 1954;2;127-139
  • 혈류역학 모니터링, Bigatello LM, George E., Minerva Ansteesiol, 2002년 4월 68(4): 219-25
  • Claude Franceschi; Paolo Zamboni Princes of Venous Hemodynamics Nova Science Publishers 2009-01 ISBN Nr 1606924850/9781606924853
  • WR Milnor:Williams & Wilkins, 1982년 혈류역학
  • B Bo Sramek:시스템 혈류역학 및 혈류역학 관리, 제4판, ESBN 1-59196-046-0

외부 링크