L'hémodynamique est le principe selon lequel le sang s'écoule

dans une section vasculaire donnée sur une longueur impartie.

 

Tout d’abord, l’hémodynamique est une combinaison entre les forces, le débit et la résistance de l'écoulement sanguin dans un vaisseau.

  • Les forces : le cisaillement entre les composants sanguins et l'endothélium.

  • Le débit : les vitesses particulières des composants sanguins.

  • La résistance de l'écoulement dans un vaisseau : la résistance vasculaire dépendant de la viscosité sanguine et de la taille des vaisseaux.

Les nouveautés apportées par Hemovis :
Le cisaillement à la paroi dépend de l'épaisseur du bouchon plasmatique, et de la viscosité hémodynamique.
Le débit se calcule par le profil de vitesse bouchon et du manchon plasmatique, c'est-à-dire que le profil de vitesse n'est pas parabolique comme celui de Poiseuille.

Vitesses des composants sanguins dans une coupe longitudinale

​La vitesse du bouchon « solide » est constante, la vitesse du plasma varie de la paroi au bouchon.

L'étude de la structure réelle de l'écoulement sanguin permet de connaître la véritable viscosité du sang.
 

L’écoulement sanguin a une allure spécifique décrite par Thurston et Fahraeus-Lindqvist et dont Poiseuille avait intuité quelques propriétés. (références)

Dans un vaisseau, le sang circule de manière diphasique et stratifiée : les globules rouges migrent vers le centre du vaisseau et forment un bouchon qui se déplace à vitesse uniforme, c’est la phase solide. Autour de ce bouchon, un manchon plasmatique, contenant aussi des globules blancs, est en contact avec l’endothélium, c’est la phase dite liquide qui s’écoule selon un profil de vitesse parabolique. 

 

Les vitesses des composants sanguins dans un vaisseau permettent de connaître le débit. Les vitesses mesurées montrent que le débit ne suit pas la loi de Poiseuille à cause de la vitesse du « bouchon ».​
Les flèches représentent la vitesse (vecteur) des composants sanguins dans le vaisseau.
Une seule flèche, rouge, indique la vitesse des globules rouges regroupés en bouchon car la vitesse est la même dans le bouchon.
Un gradient de flèches, jaunes, indique les vitesses dans le manchon plasmatique. Près de la paroi immobile, le frottement ralentit le plasma, la vitesse est faible. Quand on s’éloigne de la paroi, la vitesse du fluide augmente.

La viscosité hémodynamique est purement la viscosité du sang dans le vaisseau et tient compte de la migration des globules et de l'épaisseur du manchon plasmatique.

La résistance vasculaire variable :

  • taille des vaisseaux

  • viscosité sous l'effet notamment des productions de l'endothélium

Par ailleurs, si l'on a convenu que la taille des vaisseaux variait à la puissance quatre dans l'équation de Poiseuille, on doit admettre que la viscosité, pour équilibrer une fluctuation, à la puissance un, connaît alors une modification aussi importante.

Les cellules endothéliales sont des capteurs de shear stress qui déclenchent la production d'élements dans le sang (référence)

Les variations de débit, de pression, de taille de vaisseau

et de viscosité sont en complétude et se compensent mutuellement.
 

Lorsque le problème d'une maladie devient circulatoire, on observe tout en même temps, des problèmes de pression, de perfusion, de taille de vaisseaux, de composition sanguine, de débit. Il nous appartient de mesurer les paramètres hémodynamiques dès que la circulation est mise à mal et notamment en prévention afin de savoir si les conditions hémodynamiques ont pu être une cause d'une déstabilisation totale suite à une maladie connue comme une infection.

En concevant des appareils hémodynamiques, le but est de monitorer l'efficience de la micro et macro circulation, la microcirculation représentant 60% du volume sanguin. La mesure de la viscosité est fondamentale pour assurer le débit, la fonction endothélale et la perfusion tissulaire car le débit et la pression dépendent à la fois de la taille des vaisseaux et de la viscosité.

La viscosité est uniquement dépendante de la composition sanguine dont les macroprotéines sont un facteur de poids.

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