Gemodinamica

A1 = Pср. Vуд. , A2 = m ν2 /2 = Vуд. ν2 /2

ν - скорость крови в момент изгнания, vуд-масса ударного объема, p - плотность крови. Статический компонент в состоянии покоя оставляет 98% всей работы сердца.

13-18. Основные показатели характеризующие кровообращение (гемодинамические показатели). Объемная и линейная скорость кровотока и связь между ними.

Движение крови по кровеносным сосудам изучает гемодинамика. Принято выделять две группы показателей, которые интегрально характеризуют кровообращение. Их называют гемодинамическими показателями.

-скорость кровотока;

-КД (кровяное давление)

Различают объемную и линейную скорость кровотока.

Объемной скоростью называют объем жидкости (крови), протекающей в единицу времени (обозначают Q): Q = V/t [мл/с] или [л/мин]

Линейная представляет собой путь проходимый частицами крови в единицу времени

(обозначают v): v = l/t [м/с]

Связь между Q и v следующая: Q=vS,

где S – площадь поперечного сечения русла, по которому течет кровь.

Для сплошного течение несжимаемой жидкости выполняется условие неразрывности струи, то есть, через любое сечение струи в единицу времени, протекают одинаковые объемы жидкости. Условие неразрывной струи выполняется и в гемодинамике, где принята следующая формулировка: в любом сечении сердечно-сосудистой системы объемная скорость кровотока одинакова, одной из моделей круга кровообращения (как большого, так и малого) служит так называемая разветвленная сосудистая трубка, которую схематично можно представить следующим образом (схема разветвления

сосудов в большом круге кровообращения):

1 – аорта;

2– магистральные артерии;

3– крупные артерии

Каждое сечение разветвленной сосудистой трубки представляет собой поперечный разрез

всех кровеносных сосудов одного уровня ветвления. Так, например, в БКК (большой круг кровообращения) первое сечение проходит через аорту, второе – через все магистральные артерии, на которые аорта непосредственно разветвляется, третье – через все ветви артерий и т.д. В одном сечении находятся все капилляры БКК. Площадь последнего сечения БКК (перед предсердиями) равна сумме поперечных разрезов верхней и нижней полых вен.

Соотношение между суммарным поперечным сечением на разных уровнях ветвления и линейной скоростью кровотока имеет следующий вид (соотношение между суммарным поперечным сечением сосудистой системы (S) на разных уровнях ветвления и линейной скоростью (V) кровотока):

1 – аорта;

2– магистральные артерии;

3– артериолы;

4– капилляры;

5– вены

Из рисунка следует, что самым узким сечением в БКК является аорта. Суммарная площадь обоих полых вен несколько больше. Самое обширное сечение сосудистой трубки приходится на уровне капилляров. В БКК площадь их суммарного просвета в 700-800 раз меньше, чем в аорте, и составляет примерно 1 мм/с. в состоянии покоя средняя скорость в аорте лежит в пределах от 0,5 до 1 м/с, а при больших физических нагрузках она может достигать 20 м/с. кровь движется с неодинаковой скоростью в разных участках сечения сосуда. Профиль скорости кровотока имеет вид параболы, которую можно представить в виде (Примерное распределение линейной

скорости частиц крови в продольном сечении кровеносного сосуда):

При этом линейная скорость имеет максимальное значение на оси сосуда, и постепенно уменьшается до нуля у его стенки. Пристеночный слой крови неподвижен, следовательно между слоями движущейся крови существует gradv , его называют скоростью сдвига и обозначают:

[1/с]

18) графическое изображение скорости кровотока в зависимости от сечения сосудестой системы

Скорость течения крови в сосуде с переменным сечением обратно пропорциональна площади этих сечений. Сосудистая система обладает минимальным сечением в области аорты. При переходе от аорты к артериям, артериолам и каппилярам суммарная площадь увеличивается и в области капилляров превышает просвет в 600 -800 раз. Соответственно и скорость изменяетс

я от 0,5 м/с до 0,0005 м/с.

19) особенности течения вязкой жидкости по цилиндрическим сосудам

20)критическая скорость кровотока. факторы ее определения.

?????

21) уравнение Бернулли

Закон (уравнение) Бернулли является следствием закона сохранения энергии для

течения жидкости выше, а давление меньше, чем на участке трубы большего диаметра, в результате чего наблюдается разница высот столбов жидкости lta ; большая часть этого перепада давлений обусловлена изменением скорости течения жидкости, и может быть вычислена по уравнению Бернулли

Согласно закону Бернулли приравняем полные давления на верхней поверхности жидкости и на выходе из отверстия:

где

атмосферное давление,

h — высота столба жидкости в сосуде,

v — скорость истечения жидкости,

гидростатический напор (сумма геометрического напора z и

Часто уравнение Бернулли записывается в виде:

где

Hd — гидродинамический напор,

—скоростной напор.

23)факторы определяющие величину кровяного давления

Факторы, определяющие величину артериального давления крови: количество крови, эластичность сосудистой стенки и суммарная величина просвета сосудов. При увеличении количества крови в сосудистой системе давление увеличивается.

При постоянном количестве крови расширение сосудов (артериол) ведет к понижению давления, а их сужение - к повышению.

24) уравнения пуазеля

Уравнение или закон Пуазёйля (закон Хагена — Пуазёйля или закон Хагена — Пуазёйля)

— закон, определяющий расход жидкости при установившемся течении вязкой несжимаемой жидкости в тонкой цилиндрической трубе круглого сечения.

Согласно закону, секундный объёмный расход жидкости пропорционален перепаду давления на единицу длины трубки (градиенту давления в трубе) и четвёртой степени радиуса (диаметра) трубы:

где

Q — расход жидкости в трубопроводе;

D — диаметр трубопровода;

Закон Пуазёйля работает только при ламинарном течении и при условии, что длина трубки превышает так называемую длину начального участка, необходимую для развития ламинарного течения в трубке.

25) гемодинамическое сопротивление

Сопротивление кровотоку, или гемадинамическое сопротивление - это показатель гемадинамики и переменная, соответствующая этому показателю.

Сопротивление кровотоку представляет собой совокупность сил, препятствующих движению крови в кровеносном сосуде, то есть направленных противоположно этому движению. Гемадинамическое сопротивление приводит к затратам части энергии (напора) движущейся крови. Энергия, затраченная на преодоление гемадинамического сопротивления, называется потерянной энергией, или просто потерями.

Потери обусловлены:

(а) трением между частицами крови (внутреннее трение),

(б) трением между частицами крови и ограничивающими кровоток поверхностями (стенками кровеносного русла, внешнее трение),

(в) образованием и отрывом вихрей в неплавных участках кровеносного русла (резкие повороты, расширения или сужения русла и т.п.).

Потери от трения зависят от размеров кровеносного сосуда, от вязкости крови и типа кровотока (ламинарный, турбулентный).

Гемадинамическое сопротивление - ненаблюдаемая переменная. В теоретических расчетах её оценивают по формуле:

R = 133 · (dP / Q),

где: dP - разница давления крови в начале и в конце участка кровеносного сосуда (1 мм рт ст, ~13,6 мм водн ст, ~ 133 Па) Q - объёмная скорость кровотока (мл / с).

26) графическое изображение изменения давления в сосудистой системе человека

Давление крови в различных участках сосудистой системы. Среднее давление в аорте поддерживается на высоком уровне (примерно 100 мм рт. ст.), поскольку сердце непрестанно перекачивает кровь в аорту. С другой стороны, артериальное давление меняется от систолического уровня 120 мм рт. ст. до диастолического уровня 80 мм рт. ст., поскольку сердце перекачивает кровь в аорту периодически, только во время систолы.

По мере продвижения крови в большом круге кровообращения среднее давление неуклонно снижается, и в месте впадения полых вен в правое предсердие оно составляет 0 мм рт. ст.

Давление в капиллярах большого круга кровообращения снижается от 35 мм рт. ст. в артериальном конце капилляра до 10 мм рт. ст. в венозном конце капилляра. В среднем «функциональное» давление в большинстве капиллярных сетей составляет 17 мм рт. ст. Этого давления достаточно для перехода небольшого количества плазмы через мелкие поры в капиллярной стенке, в то время как питательные вещества легко диффундируют через эти поры к клеткам близлежащих тканей.

В правой части рисунке показано изменение давления в различных участках малого (легочного) круга кровообращения. В легочных артериях видны пульсовые изменения давления, как и в аорте, однако уровень давления значительно ниже: систолическое давление в легочной артерии — в среднем 25 мм рт. ст., а диастоли-ческое — 8 мм рт. ст. Таким образом, среднее давление в легочной артерии составляет всего 16 мм рт. ст., а среднее давление в легочных капиллярах равно примерно 7 мм рт. ст. В то же время общий объем крови, проходящий через легкие за минуту, — такой же, как и в большом круге кровообращения. Низкое давление в системе легочных капилляров необходимо для выполнения газообменной функции легких.

27) причины наибольшего перепада давлений в резистентных(артериальных) сосудах

Характеристика артериального давления крови

Наблюдаются также пульсовые колебания давления, возникающие в начальном сегменте аорты, а затем распространяющиеся дальше. В начале систолы давление быстро повышается, а затем снижается, продолжая плавно уменьшаться и в покое сердца, но оставаясь достаточно высоким до следующей систолы. Пик давления, регистрируемый во время систолы, называют систолическим артериальным давлением (Рс), минимальное

значение давления во время покоя сердца — диастолическим (Рд). Разницу между систолическим и диастолическим давлением называют пульсовым давлением (Рп). Среднее артериальное давление (Рср.) — это давление, вычисленное путём интегрирования во времени кривой пульсового колебания давления (см. выше раздел "Основные закономерности"). Для центральных артерий его ориентировочно вычисляют по формуле:

Рср.=Рд.+1/3Рп.

Давление крови в аорте и крупных артериях большого круга называют системным. В норме у взрослых людей систолическое давление в плечевой артерии находится в диапазоне 115—140 мм рт.ст., диастолическое — 60—90 мм рт.ст., пульсовое — 30—60 мм рт.ст., среднее — 80—100 мм рт.ст. Величина кровяного давления увеличивается с возрастом, но в норме не выходит за указанные границы; систолическое давление 140 мм рт.ст. и более, а диастолическое 90 мм рт.ст. и более свидетельствуют о гипертензии (повышении давления).

28) эквивалентная электрическая схема сердечнососудестой системы

В данной схеме источник тока играет роль сердца, диод – роль клапана, резистор – роль сопротивления сосудов, конденсатор – роль податливости стенок сосудов и проводники – роль сосудов.

На модели сердце представлено в виде генератора импульсов.

Клапаны на модели представлены диодами.

Сосуды на модели представлены проводниками.

Принцип действия и проектирование на модели. Модель, несмотря на кажущуюся громоздкость, весьма проста и логична. Рассмотрим действующую модель системы. Допустим, по умолчанию настроим модель по аналогии со здоровым организмом. Примем пульс пациента 70 и давление 120/80. Характер волны на выходе генераторов уже описывался выше. Добавим, что в таком случае генераторы настраиваются на частоту 70 периодов в минуту, то есть, в