Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nebo je turbulencí alespoň víc, než se dosud předpokládalo, což znamená i větší zdravotní rizika.
Krev má celkem vysokou viskozitu a pohybuje se pomalu. Když ji člověku odebírají do zkumavky, poklidně skapává nebo protéká – prostě klasické a spořádané laminární proudění, žádné víry nebo dokonce bubliny. Bubliny jsou samozřejmě nebezpečné kvůli embolii, ale ono stačí už normální víření, které je spojeno se změnou tlaku. Výsledkem je poškozování cévních stěn (endotelu) – a následuje mj. vznik zánětů a zužování cév v důsledku hromadění plaku atd.
Turbulentní proudění krve je tedy očividně spojeno s patologiemi, nicméně se ukazuje, že k němu dochází celkem běžně – častěji, než si lékaři dosud mysleli. Björn Hof z rakouského Ústavu pro vědu a technologii a jeho kolegové dochází k závěru, že ke vzniku turbulencí stačí pouze to, aby zdrojem pohybu krve bylo pulzování (srdce) a drobné geometrické nepravidelnosti v cévách (které nutně existují i před vznikem samotných plaků). Rychlost proudění krve je v důsledku toho značně nestálá, a to i když je celkově nízká. Naopak právě při zpomalení (mezi údery srdce) dochází k turbulencím víc a úder srdce tok krve zase mění směrem ke spořádanému laminárnímu proudění.
Krev je navíc nikoliv homogenní roztok a její složení se průběžně mění. I to může přispívat ke vzniku dalších turbulencí i při nízkých rychlostech.
Závěr: Arterioskleróza tudíž vznikne velmi snadno. Přitom jde z hlediska zdravotního rizika o kladnou zpětnou vazbu, protože tvrdnutí stěn tepen a ztráta jejich pružnosti znamená, že na kolísání tlaku dokáže oběhový systém reagovat ještě hůře.
Ne že by bylo patrné, co s tím dělat, protože nějaké geometrické nepravidelnosti v cévách budou existovat vždycky a srdce těžko nahradit soustavou vývěv.
Duo Xu el al., „Nonlinear hydrodynamic instability and turbulence in pulsatile flow,“ PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1913716117
Zdroj: Institute of Science and Technology Austria/Phys.org
