Гемодинамические показатели в разных частях сосудистой системы
Лекция №14 Основы_гемодинамики
Гемодинамика – один из разделов биомеханики, изучающий законы движения крови по кровеносным сосудам. Задача гемодинамики установить взаимосвязь между основными гемодинамическими показателями, а также их зависимость от физических параметров крови и кровеносных сосудов.
К основным гемодинамическим показателям относятся давление и скорость кровотока.
Давление это сила, действующая со стороны крови на сосуды, приходящаяся на единицу площади: P=F/S.
Скорость кровотока: различают объемную и линейную. Объемной скоростью С называют объем жидкости, протекающей в единицу времени через данное сечение трубы Q=v/t единица измерения - [м3/с]. Линейная скорость представляет путь, проходимый частицами крови в единицу времени V=1/t, единица измерения - [м/с]. Поскольку линейная скорость неодинакова по сечению трубы, то в дальнейшем речь будет идти только о линейной скорости, средней по сечению . Линейная и объемная скорости связаны простым соотношением Q=VS, где S - площадь поперечного сечения потока жидкости.
Так как жидкость несжимаема (то есть плотность ее всюду одинакова), то через любое сечение трубы и в единицу времени протекают одинаковые объемы жидкости:
(4)
Это называется условием неразрывности струи. Оно вытекает из закона сохранения массы для несжимаемой жидкости. Уравнение неразрывности струи относится в равной мере к движению всякой жидкости, в том числе и низкой. При описании физических законов течения крови по сосудам вводится допущение, что количество циркулирующей крови в организме постоянно. Отсюда следует, что объемная скорость кровотока в любом сечении сосудистой системы также постоянна: Q=const.
|
|
|
В реальных жидкостях (вязких) по мере движения их по трубе потенциальная энергия расходуется на работу по преодолению внутреннего трения, поэтому давление жидкости вдоль трубы падает. Для стационарного ламинарного течения реальной жидкости в цилиндрической трубе постоянного сечения справедлива формула (закон) Гагена - Пуазейля:
(5)
где 
– падение давления, то есть разность давлений у входа в трубу Р1 и на выходе из нее Р2 на расстоянии l. (Данная закономерность была эмпирически установлена учеными Гагеном (1839 г.) и Пуазейлем (1840 г.) независимо друг от друга. Часто носит название закон Пуазейля.)
Величина
(6)
называется гидравлическим сопротивлением сосуда. Выражение (5) можно представить как
|
|
|
(6a)
Из закона Пуазейля (5) следует, что падение давления крови в сосудах зависит от объемной скорости кровотока и в сильной степени от радиуса сосуда. Так уменьшение радиуса на 20% приводит к увеличению падения давления более чем в 2 раза.:
даже небольшие изменения просветов кровеносных сосудов сильно сказываются на падении давления. Не случайно основные фармакологические средства нормализации давления направлены прежде всего на изменение просвета сосудов.
Границы применимости закона Пуазейля: 1) ламинарное течение; 2) гомогенная жидкость; 3) прямые жесткие трубки; 4)удаленное расстояние от источников возмущений (от входа изгибов, сужений).
Гемодинамические показатели в разных частях сосудистой системы
Гидравлическое сопротивление
Гидравлическое сопротивление w зависит в значительной степени от радиуса сосуда (6). Отношения радиусов для различных участков сосудистого русла:
Rаорт : Rарт : Rкап = 3000 : 500 : 1
Поскольку гидравлическое сопротивление в сильной степени зависит от радиуса сосуда: 
то можно записать соотношение:
wкап > wарт > wаорт
Линейная скорость кровотока.
|
|
|
Рассмотрим закон неразрывности (4). Площадь суммарного просвета всех калилляров в 500-600 раз больше поперечного сечения аорты. Это означает, что 
. Именно в калиллярной сети при медленной скорости движения происходит обмен веществ между кровью и тканями.
На рис. 2 приведена кривая распределения линейных скоростей вдоль сосудистой системы.
Рис 2. Линейная скорость в различных участках сосудистого русла.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 985; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!