L'hémodynamique est l'étude du mouvement du sang dans le système circulatoire. Elle explique comment la pression, le débit et la résistance sont liés pour assurer que le sang circule bien dans tout le corps.
Pression artérielle (P)
La force exercée par le sang sur les parois des vaisseaux. C'est ce qui pousse le sang à avancer.
Débit cardiaque (Q)
Le volume de sang que le cœur pompe par minute. C'est la quantité de sang qui circule.
Résistance vasculaire (R)
L'opposition à l'écoulement du sang dans les vaisseaux. Plus la résistance est grande, plus il est difficile pour le sang de circuler.
Compliance (C)
La capacité d'un vaisseau sanguin à se déformer et à s'étirer sous l'effet de la pression. Les veines sont plus compliantes que les artères.
Perte de charge (ΔP)
La diminution de pression du sang lorsqu'il traverse un circuit vasculaire, due aux résistances.
Modélisation de la circulation 
Le système cardiovasculaire peut être comparé à un circuit hydraulique. Le cœur agit comme une pompe qui génère de la pression. Les vaisseaux sanguins sont les tuyaux par lesquels le sang circule. Pour que le sang se déplace, il faut une différence de pression.
La relation fondamentale entre la pression, le débit et la résistance est appelée la Loi d'Ohm hydraulique. Elle est très similaire à la loi d'Ohm en électricité.
Dans cette formule :
- ΔP représente la différence de pression (ou perte de charge) entre le début et la fin d'un circuit.
- Q est le débit sanguin.
- R est la résistance totale à l'écoulement du sang dans ce circuit.
Le système circulatoire est divisé en deux grandes parties : la grande circulation (systémique) et la petite circulation (pulmonaire). Les résistances peuvent être en série (elles s'additionnent) ou en parallèle (l'inverse des résistances s'additionne).
Modélisation simplifiée du système cardiovasculaire et la Loi d'Ohm hydraulique
Débit pulsatile et débit continu 
Le cœur pompe le sang par battements, ce qui crée un débit pulsatile (le sang avance par à-coups). Cependant, le sang qui arrive aux tissus doit avoir un débit continu pour assurer un apport constant en oxygène et nutriments.
Les grosses artères, comme l'aorte, sont élastiques. Elles se dilatent quand le cœur pompe le sang (systole) et se rétractent quand le cœur se relâche (diastole). Ce phénomène, appelé effet Wind-Kessel, permet de lisser le flux sanguin et de le rendre plus continu au fur et à mesure qu'il s'éloigne du cœur, jusqu'à devenir quasi continu dans les capillaires.
Pour les calculs, on utilise souvent une pression moyenne qui représente la pression constante qui produirait le même débit qu'un flux pulsatile.
Évolution du flux sanguin de l'aorte ascendante aux capillaires
Facteurs influençant la résistance 
La résistance à l'écoulement du sang dépend de plusieurs facteurs, décrits par la loi de Poiseuille :
Dans cette formule :
- η (êta) est la viscosité du sang (plus le sang est épais, plus R est grande).
- l est la longueur du vaisseau (plus il est long, plus R est grande).
- r est le rayon du vaisseau (plus il est petit, plus R est grande, et l'effet est très important car le rayon est à la puissance 4).
Le facteur le plus important pour la régulation de la résistance est le rayon des vaisseaux. Les petites artères, appelées artérioles, possèdent des muscles lisses dans leurs parois. Ces muscles peuvent se contracter (vasoconstriction) pour réduire le rayon et augmenter la résistance, ou se relâcher (vasodilatation) pour augmenter le rayon et diminuer la résistance. C'est ainsi que le corps régule la distribution du sang vers les différents organes.
Différents types de vaisseaux et leur capacité de régulation
Compliance vasculaire et son rôle 
La compliance des vaisseaux est leur capacité à s'étirer et à stocker du volume sanguin. Les veines sont beaucoup plus compliantes que les artères. Cela signifie qu'elles peuvent contenir une grande quantité de sang avec une faible augmentation de pression. C'est pourquoi les veines sont les principaux réservoirs de sang dans le corps.
La compliance est un paramètre passif, lié à la structure des vaisseaux. Elle diminue avec l'âge, rendant les vaisseaux plus rigides. Une faible compliance entraîne une plus grande variation de pression pour un même volume de sang, ce qui peut augmenter la pulsatilité (amplitude des variations de pression).
A retenir :
- La circulation sanguine est régie par la relation Pression = Débit x Résistance (Loi d'Ohm hydraulique).
- Le cœur génère la pression, le débit est le volume de sang qui circule, et la résistance est l'opposition à cet écoulement.
- Le débit pulsatile du cœur est transformé en débit continu dans les capillaires grâce à l'élasticité des artères (effet Wind-Kessel).
- La résistance est principalement régulée par le diamètre des artérioles (vasoconstriction/vasodilatation), influencé par la loi de Poiseuille (rayon à la puissance 4).
- La compliance des vaisseaux (leur capacité à s'étirer) est essentielle pour le stockage du sang, les veines étant plus compliantes que les artères.