Gefäßwandmechanik

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

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

Compliance

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

( = Compliance [ml/mmHg] bzw. [ml/Pa], = Volumenänderung, = 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:

ist umso kleiner, je nachgiebiger ein System ist.

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

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