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Gefäßwandmechanik

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Steckbrief

Der Dehnungszustand eines Blutgefäßes wird durch den transmuralen Druck und die elastischen Eigenschaften des Gefäßes bestimmt. Diese Parameter beeinflussen auch das Blutvolumen, das von einem Gefäß gespeichert werden kann.

Transmuraler Druck und tangentiale Wandspannung

Der transmurale Druck Equation ist definiert als die Differenz zwischen intra- und extravasalem Druck; er verursacht im Gefäß die tangentiale Wandspannung Equation. Diese ist jedoch auch vom Innenradius Equation des Gefäßes und von der Dicke der Gefäßwand Equation abhängig (Laplace-Gesetz für Zylinder):

Equation

(Equation = Wandspannung, Equation = transmuraler Druck, Equation = Innenradius, Equation = Wanddicke).

Compliance

Die Compliance ist ein Maß für die Dehnbarkeit (Elastizität) eines Gefäßes:

Equation

(Equation = Compliance [ml/mmHg] bzw. [ml/Pa], Equation = Volumenänderung, Equation = Druckänderung).

Die Compliance des venösen Systems ist bis zu 200-fach höher als die des arteriellen Systems. In den Venen führt daher eine relativ große Volumenzunahme nur zu einer geringen Drucksteigerung. Venen können somit größere Blutvolumina gut speichern (Kapazitätsgefäße).

Beim Volumenelastizitätskoeffizienten E’ [Pa/ml] handelt es sich um den Kehrwert der Compliance:

Equation

Equation ist umso kleiner, je nachgiebiger ein System ist.

Der Volumenelastizitätsmodul κ gibt das Verhältnis einer Druckänderung Equation zur relativen Volumenänderung an:

Equation

Je weniger dehnbar eine Gefäßwand ist, desto höher ist Equation und desto schneller wird eine Druckwelle in einem Gefäß weitergeleitet.

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    Transmuraler Druck und tangentiale Wandspannung

    Unter dem transmuralen Druck Equation versteht man die Differenz zwischen intra- und extravasalem Druck:

    Equation

    Der extravasale Druck (d.h. der Druck im Gewebe) ist meist relativ konstant. Zudem ist er so niedrig, dass man ihn bei Arterien in der Regel vernachlässigen kann: Bei ihnen hängt der transmurale Druck v.a. vom intravasalen Druck ab. Eine Ausnahme davon stellen die Lunge und der linke Ventrikel dar, wo die Gewebedrücke stark schwanken. Auch bei Venen spielt der extravasale Druck eine wesentliche Rolle, da diese einen relativ niedrigen intravasalen Druck haben.

    Der transmurale Druck dehnt die Gefäßwand und erzeugt dabei eine tangentiale Wandspannung Equation, der die Gefäßwand standhalten muss. Neben dem transmuralen Druck wird die Wandspannung auch vom Innenradius Equation des Gefäßes und von der Dicke der Gefäßwand beeinflusst.

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      zuletzt bearbeitet: 03.12.2022
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. rer. nat. Stephan Grissmer, 12.07.2022
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