Элементы гемодинамики. Модели кровообращения.

Кровеносная система представляет собой совокупность последовательно и параллельно соединённых цилиндрических трубок – сосудов разного диаметра. В норме течение крови по сосудам является, как правило, ламинарным (небольшая турбулентность возникает лишь вблизи сердечных клапанов). Однако под влиянием ряда факторов, приводящих к увеличению числа Рейнольдса, течение в некоторых местах может стать турбулентным.

Наиболее распространённые причины турбулентности:

1) патологическое уменьшение вязкости крови;

2) увеличение скорости кровотока сверх некоторой критической вследствие сильного сужения крупных сосудов (как известно, при сохранении непрерывности потока в жидкости – скорость обратно пропорциональна площади сечения );

3) непосредственное увеличение скорости при напряжённой работе.

При турбулентном течении на образование вихрей тратится дополнительная энергия, и для поддержания кровотока сердце должно совершать большую работу, т.е. на него ложиться дополнительная нагрузка.

Турбулентное течение сопровождается характерным шумом, что может быть использовано для диагностирования заболеваний. С другой стороны, искусственное создание турбулентности лежит в основе наиболее распространённого способа измерения давления – метода Короткова (основная физическая идея: если мускулатура расслаблена, то давление воздуха внутри манжеты соответствует давлению в мягких тканях, соприкасающихся с манжетой; ослабление манжеты => турбулентное течение => шум => систолическое давление => шум уменьшается => диастолическое давление).

Распределение давления и скорости кровотока в разных отделах кровяного русла:

Давление

в мм рт ст

скорость60

см/с

0 крупные артериолы капилляры вены полая

артерии вена

Сердце - аорта – артерия – артериола – капилляры – венула – вена – полая вена – сердце.

К ламинарному течению крови в принципе применимо уравнение Пуазейля. В то же время для адекватного описания всей системы кровообращения уравнение Пуазейля недостаточно. Действительно:

1) сосуды не жёсткие трубки, а упругие резервуары, их стенки обладают эластичностью;

2) свойства сосудов (упругость) меняются по ходу сосудистого русла;

3) на движение крови оказывают значительное влияние физические свойства эритроцитов (их форма и эластичность их стенок);

4) само движение носит колебательный характер вследствие периодичности функционирования сердца.

Ввиду сложности учёта всех гемодинамических факторов для изучения конкретных закономерностей и определённых участков сосудистого русла используют упрощённые схемы – модели кровообращения. Они бывают гидродинамическими и электрическими.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: