Skip to main content
Log in

A model for closure of arterial vessels with special regard to the coronary arteries

Ein Modell zur Darstellung des arteriellen Gefäßverschlusses unter besonderer Berücksichtigung der Koronararterien

  • Published:
Basic Research in Cardiology Aims and scope Submit manuscript

Summary

To explain the closure of an arterial vessel we derived a model of the vascular bed. We checked this model by calculating the pressure losses. Excellent agreement was found with experimental evidence. From fluid mechanical considerations it can be shown that a stenosis in an arterial main branch does not change the blood flow in that branch appreciably. However, in the presence of aggregates of blood particles, a stenosis will produce an inhomogeneous distribution of aggregates. The concentration of aggregates in the core régime of the stenosis and in the “dead-water” region downstream of the stenosis could reach values high enough to make blood clotting likely. From these results the prevention of the formation of large aggregates of particles in the clinical setting seems to be very important.

Zusammenfassung

Zur Erklärung eines Arterienverschlusses wird zunächst ein Gefäßmodell entwickelt. Dieses Modell wird überprüft, indem der Druckabfall berechnet und mit Messungen verglichen wird. Die Berechnung des strömungsmechanischen Einflusses einer Stenose in einem Arterienhauptzweig ergibt, daß erst sehr beträchtliche Verengungen den Durchfluß merklich mindern. Falls jedoch durch Zusammenballung oder Aggregatbildung größere Teilchen im Blut auftreten, verursachen Entmischungseffekte in der Stenose eine inhomogene Verteilung der größeren Teilchen. Die Teilchenkonzentration im Kern der Stenosenströmung und im Totwassergebiet stromab von der Stenose kann dabei so groß werden, daß ein Verschluß vorstellbar ist Es scheint daher besonders wichtig zu sein, die Bildung großer Teilchenaggregate zu verhindern.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. Büchner, F., Allgemeine Pathologie. 5. Auflage, S. 86. (München-Berlin-Wien, 1966).

  2. Gregg, D. E., The coronary circulation in health and diseases, p. 132 (Philadelphia, 1950).

  3. Green, H. D., In:O. Gläser, medical Physics, 1, 208 (Chicago, 1947).

  4. Greenfield, J. G. et al.: Studies of blood flow in aorta — to —coronary venous bypass grafts in man. J. Clin. Invest.51, 2724 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  5. Whitmore, R. L., Rheology of the Circulation, p. 66 (London, 1968).

  6. Stehbens, W. E., Turbulence of blood flow in the vascular system of man. In:Copley, A. L. and SitStainsby, G. (Ed.), Flow Properties of Blood, pp. 137–140 (London, 1965).

  7. Rein-Schneider, Einführung in die Physiologie des Menschen, p. 102 (Berlin-Heidelberg-New York 1971).

  8. Rushmer, R. F., In:Ruch-Patton, Physiology and Biophysics. p. 546 (Philadelphia, 1965).

  9. May, A. G., J. A. De Weese, C. G. Roo, Hemodynamic effects of arterial stenosis. Surgery53, 513 (1963).

    PubMed  Google Scholar 

  10. Shipley, R. E., D. E. Gregg, The effect of external constriction of a bood vessel on blood flow. Amer. J. Physiol.141, 289 (1944).

    Google Scholar 

  11. Mann, F. C., J. F. Herrick, H. E. Essex, E. J. Baldes, The effect on the blood flow of decreasing the lumen of a blood vessel. Surgery4, 249 (1938).

    Google Scholar 

  12. Schmidt-Schönbein, H. P., Gaethgens, H. Hirsch, Eine neue Methode zur Untersuchung der rheologischen Eigenschaften von Erythrozyten-Aggregaten. Pflügers Arch. ges. Physiol.297, 107 (1967).

    Google Scholar 

  13. Vogtmann, C., H. Gerbstädt, P. Reith, Stromungsverhalten und Scheinviskosität von heparinisiertem menschlichem Blut und Zitratblut in Glaskapillaren mittlerer Weite. Acta biol. med. German.18, 499 (1967).

    PubMed  Google Scholar 

  14. Weale, F. E., An introduction to surgical haemodynamie, p. 59 (London, 1966).

  15. Schmidt-Schönbein, H., Die haemodynamische Bedeutung von mikrorheologischen Veränderungen im menschlichen Vollblut nach frischem Myokardinfarkt. In: Herzinfarkt und Blutgerinnung (Stuttgart, 1973).

  16. Schultz-Grunow, F.: Entmischung makromolekularer Lösungen in Scherströmungen. Rheol. ActaI, 289 (1958).

    Google Scholar 

  17. Sand, P., Entmischungseffekte in nicht sedimentierenden Suspensionen runder Teilchen. Dissertation TH Aachen, 1963.

  18. Sand, P., (private communication).

  19. Prandtl, L. andO. G. Tietjens, Fundamentals of Hydro-und Aeromechanics, p. 243 (Dover, 1966).

  20. Burton, A. C., Homodynamics and the Physics of the Circulation. In:Ruch-Patton, Physiology and Biophysics, pp. 530–532 (Philadelphia, 1965).

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

With 8 figures and 1 table

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Kramer, C., Gerhardt, H.J. & Bleifeld, W. A model for closure of arterial vessels with special regard to the coronary arteries. Basic Res Cardiol 69, 585–596 (1974). https://doi.org/10.1007/BF01914494

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01914494

Keywords

Navigation