Grundlagen des Kreislaufes Flashcards
Beschreibe die Flussrichtung des Blutes im kleinen Kreislauf!
Der sog. „kleine Kreislauf“ beginnt im rechten Vorhof, von wo aus das Blut in den rechten Ventrikel strömt und durch den Truncus pulmonalis und die Aa. pulmonales zur Lunge ins Kapillarbett gelangt. Dort findet der Gasaustausch statt. Das sauerstoffreiche Blut gelangt durch die Pulmonalvenen zurück zum Herzen und mündet im linken Vorhof.
Was bezeichnet man als Volumenstromstärke und was verstehst du in diesem zusammenhang unter dem kontinuitätgesetz ? was bedeutet dies für die Stromgeschwindigkeit des Butes im Körper ?
Die Volumenstromstärke Q bezeichnet das Volumen, das pro Zeiteinheit durch ein System strömt (Q = ΔV / Δt). Bspw. entspricht das Herzzeitvolumen der Gesamtvolumenstromstärke des Körpers. Das Kontinuitätsgesetz besagt, dass in einem System aus verbundenen Röhren die Volumenstromstärke überall gleich groß ist. Da die Volumenstromstärke das Produkt aus dem Gefäßquerschnitt A und der Flussgeschwindigkeit vm ist (Q = A × vm), kann man folgern, dass sich im Kreislauf die Strömungsgeschwindigkeit und der Gefäßquerschnitt gegensätzlich zueinander verhalten müssen. Demzufolge fließt das Blut bei großem Gefäßquerschnitt langsamer (bspw. im Kapillarbett) und bei kleinem Gefäßquerschnitt schneller (bspw. im Bereich einer Stenose).
Erkläre das Ohm´sche Gesetz in Bezug auf den Kreislauf !
Das Ohm’sche Gesetz gibt den Zusammenhang zwischen Volumenstromstärke, Druckdifferenz und Widerstand von strömenden Flüssigkeiten wieder: Q = ΔP / R (ΔP = Druckdifferenz; R = Strömungswiderstand). Das Prinzip des Ohm’schen Gesetzes lässt sich am Beispiel des Bayliss-Effekts erklären, der eine konstante Durchblutung einiger Organe (bspw. Hirn, Niere) gewährleistet: Steigt der Blutdruck an (ΔP↑), muss der Widerstand (R) erhöht werden, um die Volumenstromstärke (Q) konstant zu halten
Wofür gilt das Hagen-Poiseuille-Gesetz eigentlicht nd was besagt es?
Das Hagen-Poiseuille-Gesetz beschreibt eigentlich die Volumenstromstärke Q einer laminar strömenden Newton’schen Flüssigkeit in einem starren Rohr und ist deshalb nur eingeschränkt auf den menschlichen Kreislauf anwendbar. Das Gesetz besagt, dass die Volumenstromstärke in einem Rohr am stärksten von dessen Radius (r4) abhängt: Q = [π × r4) / (8 × η × l)] × ΔP (η = dynamische Viskosität, l = Gefäßlänge).
Welche Aussage ergibt sich letztendlich für den Strömungswiderstand im menschlichen Kreislauf, wenn man Hagen-Poiseuille-Gesetz und Ohm’sches Gesetz gemeinsam betrachtet?
Da das Ohm’sche Gesetz und das Hagen-Poiseuille-Gesetz beide die Volumenstromstärke Q beschreiben, kann man die Formeln nach Q umstellen und gleichsetzen. Man erhält das sog. „adaptierte Hagen-Poiseuille-Gesetz“, welches den Strömungswiderstand ins Verhältnis zum Radius setzt: R = (8 × η × l) / (π × r4). Die Hauptaussage ist R ∼ 1/r4: Kleinste Änderungen des Gefäßradius führen also zu extremen Veränderungen des Strömungswiderstands! Außerdem ist R proportional zur Gefäßlänge, wie man anhand der Formel erkennt.
Wie verändern sich Strömungswiderstand, Strömungsgeschwindigkeit und Blutdruck im Bereich einer Stenose?
Im Bereich einer Stenose steigen sowohl der Strömungswiderstand als auch die Strömungsgeschwindigkeit an. Vor der Stenose ist der Blutdruck erhöht, nach ihr verringert.
Wie berechnet sich der Widerstand in parallel bzw. nacheinander geschalteten Gefäßen und wie hoch sind die tatsächlichen Widerstände im Körper- bzw. Lungenkreislauf?
Der Gesamtwiderstand durchflossener Systeme lässt sich anhand der Kirchhoff’schen Gesetze berechnen. Der Gesamtwiderstand von nacheinander geschalteten Gefäßen berechnet sich einfach aus der Summe der Einzelwiderstände. Bei parallelen Gefäßen ergibt sich der Kehrwert des Gesamtwiderstandes aus der Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände. Der Gesamtwiderstand im Körperkreislauf beträgt ca. 11–20 mmHg × min/L, Lungenkreislauf: ca. 0,5–1 mmHg × min/L.
Beschreibe die Fließeigenschaften von laminaren und turbulenten Strömungen! Wodurch kann eine laminare zur turbulenten Strömung werden?
Bei laminaren Strömungen bewegt sich die Flüssigkeit in geordneten übereinander liegenden Schichten ohne Verwirbelungen (die Fließrichtung ist also parallel zum Gefäß). Die maximale Fließgeschwindigkeit nimmt gefäßwandnah ab, wodurch sich ein parabelförmiges Strömungsprofil ergibt. Bei steigender Flussgeschwindigkeit kann die laminare in eine turbulente Strömung übergehen. Dabei werden die Blutbestandteile beim Strömen verwirbelt, sodass ein ungeordneter Blutfluss entsteht.
Was ist die sog. „Reynolds-Zahl“?
Die Reynolds-Zahl ist eine dimensionslose Größe, anhand derer eingeschätzt werden kann, ob eine Flüssigkeit unter bestimmten Konditionen laminar oder turbulent strömt. Ermittlung der Reynolds-Zahl: Re = (2 × r × ρ × v) / η (ρ = Dichte, v = Geschwindigkeit, η = dynamische Viskosität).
Welche Einflussgrößen auf die Blutviskosität kennst du und welche Rolle spielt der Fåhraeus-Lindqvist-Effekt dabei?
Die Blutviskosität hängt u.a. von der Temperatur, dem Hämatokrit, der Strömungsgeschwindigkeit und der Gefäßgröße ab. Der Fåhraeus-Lindqvist-Effekt bezeichnet eine Senkung der scheinbaren Viskosität aufgrund einer reihenhaften Anordnung von Erythrozyten im Axialstrom von Gefäßen mit kleinem Durchmesser (7–10 μm).
Wie verändert sich die Blutdruckamplitude bei einer Aortensklerose?
Normalerweise kann während der Systole ein Teil der Energie und des Blutvolumens durch Dehnung der Aorta zwischengespeichert werden (Windkesselfunktion). Bei der Aortensklerose wird die Aortenwand jedoch starrer und verliert an Elastizität, sodass diese Funktion vermindert wird. Der systolische Blutdruck steigt an, da der Widerstand der starren Aorta überwunden werden muss. Der diastolische Blutdruck sinkt dagegen, da weniger Blutvolumen und Energie gespeichert wurden, wodurch nun auch weniger freigesetzt werden kann. Insgesamt nimmt die Blutdruckamplitude zu (= die Differenz zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck).
Als Windkesselfunktion bezeichnet man in der Physiologie die Eigenschaft
Was ist der sog. „Druckpuls“ und ist er schneller oder langsamer als die Strömungsgeschwindigkeit?
Der in der Systole vom Herzen erzeugte Druck wird über die Gefäße in Form einer Druckwelle fortgeleitet, was mithilfe der Druckpulskurve beschrieben wird. Die eigentliche Bewegung des Blutes ist langsamer als die Ausbreitung der Druckwelle.
Wie verändert sich der Blutdruck während der Atmung?
Bei Inspiration nimmt der Blutdruck ab, bei Exspiration nimmt er zu. Diese atemsynchrone Blutdruckveränderung wird als Blutdruckschwankung zweiter Ordnung bezeichnet. Die Dauer dieser Schwankungen hängt v.a. von der Atemfrequenz ab.
Wie hoch ist der zentralvenöse Druck (ZVD) normalerweise ungefähr und was passiert mit ihm während der Füllungsphase?
Der zentralvenöse Druck (ZVD) beträgt bei Gesunden ca. 2–6 mmHg. Während der Füllungsphase strömt Blut in den rechten Ventrikel und der ZVD sinkt ab (sog. „y-Senke“ in der Venenpulskurve).
