Hämodynamik und Blutdruckregulation

Die Hämodynamik ist die Physik des Blutflusses: wie Druck, Fluss und Widerstand zusammenhängen, wenn Blut durch den Kreislauf strömt. Der arterielle Blutdruck – das Produkt aus Herzzeitvolumen und totalem peripheren Widerstand – ist die zentrale Größe, die das Herz-Kreislauf-System reguliert, und das Verständnis seiner Determinanten ist die Grundlage für das Verständnis der Kreislaufkontrolle.

Definition

Hämodynamik ist die Untersuchung der Kräfte und Beziehungen – Druckgradienten, Fluss und Widerstand –, die die Bewegung des Blutes durch das Herz und die Gefäße bestimmen; Blutdruckregulation ist die Gesamtheit der Mechanismen, die den arteriellen Druck durch Anpassung des Herzzeitvolumens, des Gefäßwiderstands und des Blutvolumens aufrechterhalten.

Scope

Dieses Thema behandelt die grundlegenden Beziehungen, die den Fluss und den Druck bestimmen (die Druck-Fluss-Widerstands-Beziehung, die Rolle des Herzzeitvolumens und des Gefäßwiderstands), die Unterscheidung zwischen mittlerem, systolischem, diastolischem und Pulsdruck sowie die geschichteten kurz- und langfristigen Mechanismen, die den arteriellen Druck einstellen. Es handelt sich um einen referenziellen physiologischen Eintrag und nicht um eine klinische Leitlinie.

Core questions

• Wie hängen Druck, Fluss und Widerstand im Kreislauf zusammen?
• Was bestimmt den mittleren arteriellen Druck, und wie unterscheiden sich systolischer, diastolischer und Pulsdruck?
• Wie stellen kurzfristige Reflexe und langfristige renale Kontrolle gemeinsam den arteriellen Druck ein?
• Wie verändert die Gefäßversteifung die Druckwellenform?

Key concepts

• Druck-Fluss-Widerstands-Beziehung
• Herzzeitvolumen und totaler peripherer Widerstand
• Mittlerer arterieller Druck
• Systolischer, diastolischer und Pulsdruck
• Gefäßcompliance und arterielle Steifigkeit
• Renale-Körperflüssigkeits-Druckkontrolle (langfristig)
• Drucknatriurese

Mechanisms

Der Fluss durch den Kreislauf wird durch einen Druckgradienten angetrieben und durch Widerstand behindert, so dass der Fluss mit der Druckdifferenz steigt und mit zunehmendem Widerstand abnimmt; der Widerstand wird hauptsächlich von den kleinen Arterien und Arteriolen bestimmt und ist sehr empfindlich gegenüber dem Gefäßradius. Der mittlere arterielle Druck wird annähernd als Produkt aus Herzzeitvolumen und totalem peripheren Widerstand berechnet, weshalb das System den Druck durch Anpassung der Herzleistung oder des Gefäßtonus aufrechterhalten kann. Die pulsatile Wellenform – systolischer Gipfel, diastolisches Tal und der Pulsdruck dazwischen – hängt vom Schlagvolumen und von der Compliance der großen Arterien ab; eine Versteifung dieser Gefäße erweitert den Pulsdruck, ein Merkmal der arteriellen Alterung, das von Lakatta und Levy beschrieben wurde. Langfristig, so argumentierte Guyton, stellt die Niere den Arbeitspunkt des arteriellen Drucks durch Drucknatriurese ein: Druckänderungen verändern die Natrium- und Wasserausscheidung, bis Blutvolumen und -druck wieder ein stabiles Niveau erreichen.

Clinical relevance

Hämodynamische Konzepte bilden den Rahmen dafür, wie der Blutdruck gemessen und interpretiert wird und wie Zustände wie Hypertonie und Schock physiologisch verstanden werden, einschließlich der Frage, warum arterielle Versteifung den systolischen und Pulsdruck mit dem Alter erhöht. Dieser Eintrag beschreibt Mechanismen zu Referenz- und Bildungszwecken und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

History

Die quantitative Beschreibung des Blutflusses hat ihre Wurzeln in der Physiologie und Hydraulik des achtzehnten und neunzehnten Jahrhunderts, einschließlich der frühen direkten Messung des arteriellen Drucks. Im zwanzigsten Jahrhundert hat Guytons Systemanalyse die Blutdruckregulation als ein Problem der langfristigen Volumenkontrolle, die auf die Niere zentriert ist, neu interpretiert, was die schnellen neuronalen Reflexe ergänzte und dem Feld seinen modernen integrativen Rahmen gab.

Debates

Renale versus nicht-renale Kontrolle des langfristigen Drucks

Guytons renales-Körperflüssigkeits-Modell besagt, dass die Drucknatriurese der Niere letztendlich den langfristigen arteriellen Druck bestimmt; spätere Arbeiten diskutieren, wie stark chronische neuronale, vaskuläre und renale Mechanismen jeweils dazu beitragen, ohne die zentrale Rolle der Volumenkontrolle in Frage zu stellen.

Key figures

• Arthur Guyton
• Edward G. Lakatta
• J. Rodney Levick

Seminal works

• guyton-1991
• lakatta-levy-2003

Frequently asked questions

Welche zwei Größen bestimmen den mittleren arteriellen Druck?

Der mittlere arterielle Druck wird annähernd durch das Produkt aus Herzzeitvolumen und totalem peripheren Widerstand bestimmt, so dass der Körper den Druck durch Änderung der vom Herzen gepumpten Blutmenge oder des Gefäßtonus aufrechterhalten kann.

Warum erweitert sich der Pulsdruck mit dem Alter?

Große Arterien werden mit dem Alter steifer und absorbieren weniger von jeder Ejektion, so dass der systolische Druck steigt und der diastolische Druck fallen kann, wodurch sich der Pulsdruck zwischen ihnen erweitert.