저항, resistance, 동맥 저항층, arterial resistance beds, Poiseuille의 법칙

저항 (Resistance)

유체 흐름에 대한 저항에 영향을 미치는 주요 요인은 ①혈관의 길이(the length of the vessel) ②혈액의 점성(the viscosity of the fluid) ③혈관의 반지름(the radius of the vessel) 입니다. 1840년 프랑스 의사 Jean Louis Poiseuille는 이러한 요인이 흐름에 어떻게 영향을 미치는지 설명하는 논문을 발표했습니다. 이것은 Poiseuille의 법칙으로 알려지게 되었습니다.

Poiseuille의 법칙 

다음은 푸아죄유 법칙의 단순화된 버전입니다.

Q = 유량, 혈류의 양 (Flow volume)
ΔP = 압력 기울기 (Pressure gradient)
r = 용기의 반경 (Radius of the vessel)
l = 용기의 길이 (Length of the vessel)
n = 혈액의 점도 (fluid viscosity)
이것은 흐름에 영향을 미치는 모든 요소를 보여주기 때문에 유용한 관계입니다. 흐름은 분자의 인자에 비례하고 분모의 인자에 반비례합니다. 예를 들어 우리가 이미 알고 있듯이 압력 기울기가 증가하면 흐름이 증가합니다. 그러나 우리는 또한 혈관의 반지름이 증가하면 흐름이 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 또한 4승으로 거듭나기 때문에 매우 중요한 요소임을 알 수 있습니다. 다른 모든 것이 동일하게 유지되면 16(=2⁴)의 계수로 유량을 증가시키면서 반지름을 2의 계수로 증가시킵니다. 반대로 반지름을 2배로 줄이면 혈류의 양이 16배로 줄어듭니다. 혈관의 반지름은 혈류의 양에 큰 영향을 미칩니다. 우리는 나중에 이것의 효과를 보게 될 것입니다. 이것은 우리에게 흐름에 영향을 미치는 모든 요소들을 보여주기 때문에 유용한 관계입니다. 흐름은 분자의 요인과 비례하고 분모의 요인과 반비례합니다. 예를 들어, 우리가 이미 알고 있듯이, 압력 기울기가 증가하면 흐름이 증가할 것입니다. 그러나 우리는 또한 혈관의 반경이 증가하면 흐름이 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 우리는 또한 이것이 매우 중요한 요소임을 알 수 있습니다. 왜냐하면 그것이 4제곱으로 올라갔기 때문입니다. 다른 모든 것이 동일하게 유지되는 경우 반경을 2배 증가시키고 유량을 16배(=2⁴) 증가시킵니다. 반대로, 반지름을 2배 줄이면 유량이 16배 감소합니다. 혈관의 반지름은 혈류의 양에 큰 영향을 미칩니다. 우리는 또한 혈관의 길이와 혈액의 점도가 흐름의 양에 역관계를 가지고 있다는 것을 관계로부터 볼 수 있습니다. 둘 중 하나가 증가하면 흐름에 대한 저항이 증가하고 흐름의 양이 감소합니다. 고맙게도, 우리의 도플러 연구에서 우리는 혈관 길이나 혈액 점도에 대해 걱정할 필요가 없습니다. (상수라고 생각할 수 있음.) 그래서 혈관의 반지름과 압력 기울기를 혈류에 영향을 미치는 가장 중요한 요소들로 남겨집니다.

동맥 저항층 (Arterial Resistance Beds)

동맥 시스템의 혈액은 조직에 산소와 영양분을 공급하기 위해 모세혈관을 향해 흐른다. 도플러 초음파 검사자가 신체의 모든 모세혈관 층을 생각하는 간단한 방법은 그것들을 세 가지 다른 유형으로 분리하는 것입니다.  ① 저저항층 ② 고저항층 ③ 매우 높은 저항층 이 있습니다. 각 유형의 층에서 흐르는 저항은 동맥과 모세혈관 사이에 있는 세동맥에 의해 결정됩니다. 혈관의 반지름이 흐름 저항에 크게 영향을 미친다는 것을 기억하십시오. 반지름이 작을수록 저항이 커지고 유량이 줄어듭니다. 세동맥은 혈관확장과 혈관수축에 의해 모세혈관으로의 흐름을 조절하는 매우 작은 혈관입니다. 필요한 경우, 세동맥은 그들의 직경을 크게 증가시키기 위해 혈관조영술을 할 수 있습니다. 이것은 저항을 낮추고 전방의 흐름을 촉진합니다. 반대로, 세동맥은 직경을 줄이고 저항을 증가시키며 전방의 흐름을 감소시키기 위해 혈관을 수축시킬 수 있습니다. 이것이 바로 세동맥이 모세혈관의 "문지기(gatekeepers)" 역할을 하는 방법입니다. 능동적으로 확장하거나 수축함으로써, 세동맥은 신체의 조직으로 가는 혈액의 흐름을 조절할 수 있습니다. 세동맥 혈관 확장 또는 수축의 상태는 신체의 세 가지 동맥 저항 층을 결정합니다.