Durchflusspulsationen

Durchflusspulsationen bezeichnen zeitliche Schwankungen der Flussrate und des Flussvolumens eines Fluids, die durch periodische Druckänderungen entstehen. Sie treten in geschlossenen Kreislaufsystemen auf, insbesondere dort, wo der Antrieb pulsierend wirkt, wie beim menschlichen Herzen oder in technischen Rohrnetzen mit Pumpen.

Physiologisch spielen Durchflusspulsationen vor allem in den arteriellen Gefäßen eine Rolle. Der Herzzyklus erzeugt systolische Druckspitzen und diastolische Täler, wodurch die mittlere Flussgeschwindigkeit variiert. Die Gefäßwände und deren Elastizität (Windkesselfunktion) dämpfen diese Pulsationen, sodass die Mikrozirkulation in vielen Geweben relativ gleichmäßig bleibt. Quantitativ wird die Pulsatilität oft mit Indizes wie dem Pulsatilitätsindex (PI) beschrieben, der das Verhältnis von maximaler zu mittlerer Flussgeschwindigkeit widerspiegelt.

Messung und Bewertung erfolgen vor allem durch bildgebende oder flussmessende Verfahren. Doppler-Ultraschall, Phasen-contrast-Magnetresonanztomographie (pc-MRI) und andere Durchflussmessungen liefern zeitlich aufgelöste Flusssignale. Aus den Daten lassen sich Parameter wie PI, Augmentationsindex (AI) und Flussprofile ableiten, die Rückschlüsse auf Gefäßelastizität, Widerstand und Gewebeperfusion ermöglichen.

Klinische Bedeutung besteht in der Beurteilung der Gefäßgesundheit und der Perfusion von Organen. Verstärkte Durchflusspulsationen können auf arteriellen Hochdruck, Aortenveränderungen oder verminderte Gefäßelastizität hinweisen, während verringerte oder stark gedämpfte Pulsationen auf fortgeschrittene Stenosen, Klappeninsuffizienz oder gestörte Perfusion hindeuten können. In der Technik gelten pulsierende Strömungen ebenfalls, etwa in Pumpensystemen, wo sie Auswirkungen auf Druck, Vibrationen und Mischungsverhalten haben.