心率与基线舒张压对生物物理心血管模型中压力波形形态及压力波反射的调控研究

《Biophysica》：Diastolic Pressure- and Heart Rate-Dependent Modulation of Arterial Wave Reflection in a Biophysical Cardiovascular Model

　　

摘要

动脉压力波形由血管生物力学和压力波反射所塑造，这些过程在高血压和血管老化中变得日益重要。本研究旨在探究心率（泵频）和基线舒张压如何调节受控生物物理心血管模型中的压力波形形态和压力波反射。该生物物理模型模拟了主动脉及其主要分支，并配备了定制压力传感器，可在系统沿多个位置同时记录数据。测量在舒张压60、80、100和120 mmHg以及泵频24至120 bpm范围内进行。同时系统地改变下游管道长度和反射位点配置，以评估远端边界条件的影响。泵频增加导致压力幅度升高和收缩期上升支变陡（dp/dt增大）。在较高频率和较长反射通路下，前向波和反射波成分分离更加明显，而远端分支网络则产生复杂的多重反射模式。该实验系统中的压力波反射强烈依赖于心率、舒张压和远端管道配置，为高血压及与衰老相关的中心压力增强现象提供了力学层面的见解。