血流

血流（けつりゅう）

血流とは、体内を流れる血液の流れを意味し、血行とも呼ばれます。その流れのメカニズムや特性は非常に複雑で、多くの学問的な研究が行われています。血液は赤血球、白血球、血小板という細胞成分と、各種の電解質や有機物を含む水溶液である血漿から成り立っています。特に血漿は、全体の91.5%を水が占めており、7%がタンパク質、残りの1.5%がその他の溶質で構成されています。

血液はその性質上、ニュートン流体のような単純な振る舞いを示さず、非ニュートン的な粘性を持っています。これにより、血流の動きや変化を理解するのは初学者にとって容易ではありません。例えば、赤血球の直径が毛細血管よりも大きいため、赤血球は形を変えながら毛細血管を通過しなければなりません。この特性は、血流を理解する上での難しさの一因とされています。

血流の速さや圧力は血管の部位によって異なり、通常、血流は脈流（流量が変動する流れ）の形で存在します。心臓のポンプ機能が血液を血管に押し出し、血管の壁との相互作用により流体の特性が影響を受けます。したがって、血液の循環について検討する際には、流体力学と弾性力学の基礎的な理解が求められます。

血流の流速は、血管の断面積と密接に関係しており、断面が狭くなるにつれ流速は増加します。この特性により、血管の中心部で流速が最も早く、壁面付近で最も遅い状態が生まれます。流速を測定する際には平均速度が一般に用いられます。

血流の動態を数値化する手法として、拍動指数（PI）が利用されます。これは、収縮期の最大流速と拡張期の最小流速の差を平均流速で除して計算されるものであり、末梢に行くほどこの値は低下します。

また、血流に関連する重要な法則として、ダーシーの法則とハーゲン・ポアズイユの式があります。これらの法則は、血液の流れにおける抵抗の変化を理解するのに役立ちます。血管が縮小すると血流が減少し、拡張すると逆に血流が増加します。この原理を用いて、医療現場ではバルーンカテーテルによる血流改善などの治療も行われています。

ここで用いられる測定技術には、超音波血流計やレーザー血流計があり、近年では位相コントラストMRIやVector Flow Mapping（VFM）なども利用されるようになっています。これらの方法により、血流の速度やパターンが可視化され、個々の診断や研究に役立てられています。

血流に障害が生じると、虚血や梗塞といった深刻な状態を引き起こす可能性があります。原因としては血栓症、動脈硬化、長時間の静止や寝たきり状態、心筋梗塞、心房細動などが挙げられます。これらの知識は、循環器学やヘモレオロジーの分野での研究においても重要な要素となるでしょう。

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