Blutdruck und -fluss

Kontraktion des Herzens

Abbildung 2.2: Unterteilung eines Herzzyklus in vier Phasen

Folgende vier Phasen:

Anspannungsphase:

Kammer durch Kontraktion des Vorhofes gefüllt. Taschenklappe zu; Segelklappe zum Atrium noch offen. Kontraktion des Herzmuskels. Wegen Druckanstieg $\rightarrow$ Segelklappe schließt. Aortendruck (Nachlast) noch zu hoch. Isovolumetrische Kontraktion von 2-11mmHg auf 80mmHg.

Auswurfphase:

Kammerdruck = Aortendruck; Taschenklappe öffnet. Blutvolumen des Ventr. wird unter weiterem Druckanstieg in Aortenbogen ausgeworfen. Druckmaximum von etwa 120mmHg. Es existiert nun Verbindung zwischen Ventr. und Aorta $\longrightarrow$ Druckkurven gleich.

Entspannungsphase:

Ventrikeldruck sinkt unter Aortendruck $\longrightarrow$ Geringer Blutrückfluss, Taschenklappe schliesst. Inertanz (Massenträgheit) des Blutes sorgt für Inzisur in Druck-Zeit-Kurve. (Leichter Druckanstieg nach Klappenschluss, wegen Trägheit und ``Aufprall'' auf Klappe beim Rückfluss). Aortendruck nimmt langsamer ab, wegen Compliance und Entkoppelung vom linken Ventrikel.

Füllungsphase:

Wenn Ventrikeldruck unter venösem Druck $\longrightarrow$ Segelklappe öffnet. Blut fliesst in Ventrikel. Zusätzlich kontrahiert Atrium, um Zufluss zu unterstützen. Während Füllungsphase sinkt Aortendruck auf Minimum von etwa 80mmHg.

Zentraler Blutdruck und -fluss

Abbildung 2.3: Zentraler Blutdruck und -fluss (linker Ventrikel)

Anspannungs- und Auswurfsphase: Systole; Entspannungs- und Füllungsphase: Diastole. Maximaler (arterialler) Blutdruck $P_{\text{sys}}$; minimaler: $P_{\text{dias}}$. Mittlerer arterieller Blutdruck (MABP):

$$P_{\text{m}} = \frac{1}{T} \int_0^T{P(t)dt}$$ (2.1)

Positiver Fluss nach Klappenschluss durch Rückschwingen der Klappe. Maximaler Blutfluss im ersten Drittel der Austreibungsphase ( $v_{\text{max}}=50\text{cm/s}$).

Ortsabhängigkeit von Blutdruck und -fluss

Abbildung: Gesamtquerschnitt, Druck und mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Gefäßsystem

Wichtige Werte: Beitrag zum peripheren Widerstand: kleine Arterien 19%, Arteriolen 47% und Kapillaren 27%. Parallele Verästelungen verringern den Strömungswiderstand. Da die gleichzeitig durchflossene Fläche auf $3000cm^2$ steigt, sinkt in den Arteriolen und Kapillaren die Strömungsgeschindigkeit. Im kleinen Kreislauf kommt es nur zu maximalen Drücken von ca. 30mmHg. Da in beiden Kreisläufen gleiche Gesamtflüsse bewältigt werden müssen, benötigt der große Kreislauf eine deutlich höhere Druckdifferenz $\longrightarrow$ linke Ventrikel größer und muskulöser als das rechte.

Ortsabhängigkeit der Pulskurven

Mit zunehmender Entfernung vom Herzen nimmt die Amplitude des systolischen Strompulses ab und die Komponente des diastolischen Pulses zu. Dies geschieht wegen der Compliance der Gefäße.

Abbildung: Veränderung des Strompulses: links herznah, rechts herzfern

In den Arteriolen und Kapillaren ist der Fluss fast kontinulierlich. Durch die Änderung der Pulskurve kommt es zu einer Veränderung des Staudruckes. Er nimmt mit zunehmender Entfernung ab, somit steigt der systolische Blutdruck (da laut Bernoulli der Gesamtdruck konstant ist). Bei der Druck-Zeit-Kurve kommt aber auch noch ein anderer Effekt zum Tragen: Die Pulswelle wird an der Peripherie reflektiert und läuft als ``Rückflusswelle'' wieder zurück. Der systolische Blutdruck steigt herzfern und der diastolische sinkt.