Основы гемодинамики
Это серия видео, плейлист из 7 коротких видео, каждое из которых посвящено отдельному вопросу физики тока крови. Эти вопросы - самые элементарные для начинающих изучать гемодинамику. Видео записаны мной в самом начале 2019 года. У меня есть мечта - вернуться к этой теме и записать это более качественно и доступно, чтобы не приходилось останавливать и вникать в формулы. Но какое-то время я намерен плотно заниматься работой для клиницистов. Возможно, всё ещё впереди.
Содержание плей-листа
1. Формула Пуазёйля
Формула пуазёйля — это уравнение, выражающее прямую пропорциональность перепада давления вдоль трубки её длине, скорости потока через трубку, вязкости жидкости, и обратную пропорциональность этого перепада четвертой степени внутреннего радиуса при условии, что скорость потока, выраженного в единицах объема на единицу времени, постоянна, а трубка имеет жесткие стенки, круглое сечение и один диаметр. В сообщении имеется вывод формулы Пузёйля, как самое распространённое, так и вывод по Лэмбу. Обсуждается применимость формулы Пуазёйля к гемодинамике. В капиллярах закон Пуазёйля не всегда выполняется. Известен так называемый эффект Фарейес-Линквиста (Fåhræus–Lindqvist effect) [1].
2. Вязкость крови
Вязкость крови — это биофизическое свойство крови, определяющее сопротивление потоку, и являющееся критическим фактором сосудистого сопротивления, преднагрузки, постнагрузки и перфузии тканей. Вязкость крови измеряют в паскаль-секундах (Па·с). Увеличение вязкости связано с уменьшением кровотока и повышением артериального давления и сосудистого сопротивления, тогда как уменьшение вязкости оказывает противоположный эффект. В видео объясняется соотношение вязкости, давления и объёма (плюс напряжение сдвига, скорость сдвига, к которым в настоящее время снова повысился интерес [2]). Рассматриваются типы жидкостей - ньютоновская, неньютоновская, бингамовская. Аномалии вязкости, Гематокрит - и остальное, вы увидите наглядно.
3. Уравнение Бернулли
Уравнение Бернулли — это количественное выражение принципа Бернулли, являющееся теоретическим описанием поведения так называемой идеальной жидкости (несжимаемой жидкости, у которой нет вязкости), утверждающего, что увеличение скорости жидкости происходит одновременно с уменьшением давления или уменьшением потенциальной энергии жидкости. Принцип является одним из основополагающих в гидродинамике, а следовательно и в гемодинамике. Примером практического использования в медицине может служить расчет чрезклапанного перепада давления, получаемый неинвазивно [3].
4. Боковое давление
Боковое давление — это давление, оказываемое заданным объемом жидкости при потоке в трубке, на её стенки, при исключении гравитационного потенциала и кинетической энергии этого объема. Концепция бокового давления возникла из принципа Бернулли. В гидромеханике чаще употребляют термин «статическое» давление. В гемодинамике это давление обсуждалось в научной литературе [4] в середине прошлого века, но широкого практического применения в медицине измерение бокового давления крови не получило.
5. Закон Торричелли
Закон Тoрричелли — это теорема в гидродинамике, связывающая скорость жидкости, вытекающей из отверстия, с высотой жидкости над отверстием. В видео имеется вывод уравнения Торричелли из уравнения Бернулли. В комментариях на Ютубе имеется небольшая, но интересная дискуссия. Наиболее важное клиническое использование уравнений из видео (или их модификаций) произошло в допплеровской эхокардиографии, в расчете градиента давления в суженных частях сердечно-сосудистой системы [5].
6. Гемодинамика в бифуркациях (основы)
Гемодинамика в бифуркациях — это физика тока крови через разветвляющиеся сосуды, в наиболее простом случае описывающая отношения между градиентом давления, скоростью потока и внутренним просветом в родительском стволе и дочерних ветвях. Изучается с использованием закона Мюррея и уравнения Дина. С геометрией артерий связано наличие атеросклеротических бляшек.
7. Что определяет сердечный выброс?
А про это видео подробности мной уже написаны здесь.
Литература:
1. Toksvang LN, Berg RM. Using a classic paper by Robin Fahraeus and Torsten Lindqvist to teach basic hemorheology. Adv Physiol Educ. 2013 Jun;37(2):129-33 [Pubmed]
2. Oshinski JN, Curtin JL, Loth F. Mean-average wall shear stress measurements in the common carotid artery. J Cardiovasc Magn Reson. 2006;8(5):717-22 [Pubmed]
3. Donati F, Myerson S, Bissell MM, et al. Beyond Bernoulli: Improving the Accuracy and Precision of Noninvasive Estimation of Peak Pressure Drops. Circ Cardiovasc Imaging. 2017 Jan;10(1). pii: e005207 [Pubmed]
4. Badeer HS. Hemodynamics for medical students. Adv Physiol Educ. 2001 Dec;25(1-4):44-52. Review. [Pubmed]
5. Poh KK, Levine RA, Solis J, et al. Assessing aortic valve area in aortic stenosis by continuity equation: a novel approach using real-time three-dimensional echocardiography. Eur Heart J. 2008 Oct;29(20):2526-35 [Pubmed]
Ещё лекции
-
Суточное мониторирование артериального давления
Видеолекция о суточном мониторировании артериального давления -
Опухоли сердца
Обзор клинических наблюдений новообразований сердца, недавно опубликованных в литературе. -
Домашнее мониторирование артериального давления
Домашний мониторинг АД: методология, клиническая значимость и практическое применение -
Кальцификация сосудов
Лекция о медиальной артериальной кальцификации: эпидемиология, механизмы, фенотипы, диагностика -
Изолированная систолическая гипертензия молодых
Лекция о вопросах эпидемиологии, патогенеза, прогноза, диагностики и подходах к ведению пациентов с изолированной систолической гипертензией молодого возраста (до 40-45 лет). -
Сфигмография
Лекция о сфигмографии, в том числе об её истории и о критике навязываемой в России "объёмной сфигмографии". -
Лёгочный стеноз
Часть 10 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Анатомия, патофизиология, заболеваний лёгочного клапана, их диагностика. -
Беременность, почки и артериальное давление
Лекция о болезни почек, инициируемой беременностью (о преэклампсии). -
Трёхстворчатый клапан
Часть 9 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Анатомия, патофизиология, трехстверчатого клапана, диагностика болезней и стратегия ведения пациента. -
Комбинированные пороки
Часть 8 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Патофизиология, диагностика и стратегия ведения пациента при комбинированных и сочетанных поражениях клапанов. -
Дополнительная хорда
Часть 7 цикла лекций о клапанной болезни сердца. О новой классификации, патофизиологии и диагностике дополнительной ткани митрального клапана. -
Пролапс митрального клапана
Часть 6 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Этиология, патология, гемодинамика, диагностика пролапса митрального клапана. -
Митральная недостаточность
Часть 5 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Этиология, патология, гемодинамика, диагностика митральной недостаточности. -
Митральный стеноз
Часть 4 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Этиология, патология, гемодинамика, диагностика митрального стеноза. -
Аортальная недостаточность
Часть 3 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Этиология, патология, гемодинамика, диагностика аортальной недостаточности. -
Аортальный стеноз
Часть 2 цикла лекций о клапанной болезни сердца. Этиология, патология, гемодинамика, диагностика аортального стеноза. -
Клапанная болезнь сердца
Часть 1 цикла лекций о КБС. Общие сведения об этиологии, клинике, диагностике и принципах лечения. -
Линейки для ЭКГ
Здесь можно узнать как пользоваться, загрузить и затем распечатать линейки для анализа ЭКГ -
Биохимические исследования при гипертензии
Лекция о рутинных и специализированных биохимических исследованиях при артериальной гипертензии -
Системные васкулиты
Лекция о системных васкулитах крупных, средних и мелких сосудов, основанная на обзоре современной литературы. Новые пути патогенеза и методы диагностики. -
Старение и артерии
О возрастных структурных и функциональных изменениях артерий и их последствиях, о том, как измерять жесткость артерий. -
Что определяет сердечный выброс?
Знаменитая видеолекция Р. Андерсона о модели, демонстрирующей детерминанты сердечного выброса (минутного объёма) в моём переводе. -
Основы гемодинамики
Серия видео об основах гемодинамики, избранное -
История изучения гемодинамики
Серия видео об истории изучения гемодинамики -
Поверка тонометра: вся правда
Поверка автоматического сфигмоманометра: есть нюансы