16. Основные законы гидродинамики. Факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам.

Гемодинамика – учение о движении крови в ССС. Она определяется 2мя силами:

1) Разница давления – разница между проксм. и дистал. участком кров. русла.

2) Сопротивление, которое испытывает жидкость при трении о стенки сосудов и вихревых движениях (20% приходится на аорту и круп. ветви, 50% - мелкие артерии и аортериолы, 25% - на капилляры, 1% - на венулы). В основе геомдинамики лежат законы гидродинамики, изучающие факторы, определяющие ток жидклости по трубкам. К этим факторам относятся:

1) Разность р в начале и в конце трубки;

2) Диаметр;

3) сопротивление, которое создаётся текущей жидкостью;

4) вязкость, которая увеличивает сопротивление движению крови в сосуд. системе;

5) Скорость кровотока.

СОРПОТИВЛЕНИЕ И ДАВЛЕНИЕ. Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), протекающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р1) и в конце (Р2) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости: Q= (Р1-Р2)/R.

Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т.е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так: Q= P/R, где Q — количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р — величина среднего давления в аорте; R — величина сосудистого сопротивления.

П ериферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:

R= (8Ln)/( πr⁴) [Па*с/см³], где L — длина трубки; р — вязкость протекающей в ней жидкости; π— отношение окружности к диаметру; г — радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений каждой трубки: R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротивление вычисляют по формуле:

В систем кровообращения наиболее изменчивым явл. радиус сосуда. Включение для кровотока не функционирующих в данный момент капилляров равноценно расширению сосуд. русла и суммарному вел-ю длины сосудов. Вязкость крови связана с содержанием в ней белков и ФЭК.

Из-за большого сопротивления току крови в артериолах, которое может значит. изменяться при их сужении или расширении, артериолы наз. кранами сосуд. системы.

П ОСЛОЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ КРОВИ В СОСУДАХ. В условиях физиолог. покоя почти во всех отделах кров. системы наблюдается ламинарное, т. е. слоистое, течение крови, без завихрений и перемешивания слоев. Вблизи стенки сосуда располаг. слой плазмы, скорость движения которого ограничивается неподвижной поверхностью стенки сосуда (она приближается к нулю); по оси сосуда с большей скоростью движется слой эритроцитов. Слои скользят относит. друг друга, что создает сопротивление току крови как гетерогенной жидкости. Между слоями возникает напряжение сдвига, которое тормозит движение более быстрого слоя. В капиллярах вязкость крови снижается в два раза, что объясняется особенностями движения эритроцитов: они скользят, двигаясь друг за другом в «смазочном» слое плазмы. При турбулентном движении крови сопротивление возрастает. Турбулентное течение наблюдается в прокс. отделах аорты и легочного ствола в период изгнания крови из сердца, локальные завихрения могут создаваться в местах разветвлений и сужений артерий, в области крутых изгибов последних. Движение крови может стать турбулентным во всех крупных артериях при снижении вязкости крови (при анемии) и возрастании объемной скорости кровотока (при интенсивной мыш. работе).

ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ СОСУДОВ. Наименьшую площадь поперечного сечения всего кровеносного русла имеет аорта — 3—4 см2. По ходу артериального русла суммарное поперечное сечение его все возрастает, так как каждая артерия дихотомически ветвится. Самая большая суммарная площадь поперечного сечения у капилляров. Затем оно уменьшается по направлению к сердцу, так как венулы собираются и образуют вены, которые в свою очередь сливаются в полые вены.

ОБЪЁМНАЯ СКОРОСТЬ определяется количеством крови, протекающей через поперечное сечение сосуда в единицу времени. В ССС она составляет 4 — 6 л/мин (МВ) и распределяется по регионам и органам в зависимости от интенсивности их метаболизма (при активном состоянии тканей кровоток в них может возрастать в 2 — 20 раз). На 100 г ткани объем кровотока в покое равен: в мозге — 55 мл/мин, в сердце — 80, в печени — 85, в почках — 400, в скелетных мышцах — 3 мл/мин.

Объем крови, протекающий через поперечное сечение в любом участке большого и малого круга кровообращения, одинаков; если эта закономерность нарушена, то развиваются нарушения кровоснабжения органов и тканей организма вплоть до летального исхода.

Л ИНЕЙНАЯ СКОРОСТЬ КРОВТОКА — это скорость движения частиц крови по сосуду. В сосудах разного типа она различна и зависит от объемной скорости кровотока и площади поперечного сечения сосудов. При равенстве объемной скорости кровотока в разных отделах сосудистого русла (в аорте, суммарно — в полых венах, в капиллярах) линейная скорость кровотока наименьшая в капиллярах, у которых самая большая суммарная площадь поперечного сечения.