Г

Гемодинамика

Гемодинамика — отрасль физиологии, которая изучает закономерности движения крови по кровеносным сосудам. Часть гидродинамики — раздела физики, изучающей движение жидкостей.

Основные положения

Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), которая протекает через любую трубу прямо пропорциональна разности давлений в начале (Р1) и в конце (Р2) трубы и наоборот, обратно пропорционально сопротивлению (R) движения жидкости.

Q = (P_1-P_2) R

Если применить это уравнение к кровеносной системе, то следует принять во внимание, что давление в конце этой системы, то есть в месте впадения полых вен в сердце, близкий к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:

Q = P R

Где

  • Q — количество крови, изгоняется сердцем в минуту,
  • P — величина кровяного давления в аорте,
  • R величина сосудистого сопротивления.

Периферическое сопротивление сосудистой системы состоит из множества отдельных сопротивлений каждого отдельного сосуда. Любой из таких сосудов можно считать подобным трубке, сопротивление которой определяется по формуле Пуазейля:

R = 8 ln pi r ^ 4

Где

  • l — длина трубки,
  • η — вязкость жидкости которая по ней протекает,
  • n — отношение окружности к диаметру.
  • r — радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества трубок которые соединяются параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений каждой из них.

R = R_1 + R_2 + R_3 + … + R_n

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротивление рассчитывают по формуле:

R = 1 (1 R_1 + 1 R_2 + 1 R_3 + … + 1 R_n)

С приведенных формул следует, что наибольшее сопротивление имеет иметь капилляр, диаметр которого около 5-7 мкм. Но поскольку большое количество капилляр включены в сосудистую сеть параллельно, их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол.

Точно определить сопротивление по этим формулам невозможно, поскольку все формулы действительны только для ламинарного течения ньютоновских жидкостей. Однако геометрия сосудов изменяется вследствие сокращения их стенок благодаря пульса и у стенозов, а также поток крови является турбулентным меньшей мере в нескольких местах (аорта, сердце). Вязкость крови также не является постоянной величиной (растет с уменьшением скорости и для очень малых скоростей аномально высокой), то есть кровь — это неньютоновская жидкость и поэтому все эти уравнения действительны для нее достаточно приближенно.

Линейная скорость кровотока

Линейная скорость кровотока — расстояние, которое преодолевает любая частица крови за единицу времени (см / с). Линейная скорость в сосудах разного типа разная (см рисунок справа) и зависит от объемной скорости кровотока и площади поперечного сечения сосудов.

При равенстве объемной скорости кровотока в различных отделах сосудистого русла: в аорте, суммарно — в полых венах, в капиллярах — линейная скорость кровотока наименьшая в капиллярах, где наибольшее суммарная площадь поперечного сечения.

Способы измерения

В практической медицине линейную скорость кровотока измеряют с помощью ультразвукового и индикаторного методов, чаще всего определяют время полного кругооборота крови, равный 21-23 секундам.

Индикаторный метод
При использовании индикаторного метода в локтевую вену вводят индикатор (эритроциты, меченные радиоактивным изотопом, раствор метиленового синего и т.д.) и отмечают время его первого появления в венозной крови этой же сосуда в другой конечности. Для определения времени кровотока на участке «капилляры легких — капилляры уши» используют в качестве метки кислород, поступающий в легкие после задержки дыхания, и отмечают время его появления в капиллярах уши с помощью чувствительного оксиметра.
Ультразвуковой метод
Ультразвуковое определение скорости кровотока основано на эффекте Доплера. Ультразвук направляется через сосуд в диагональном направлении, и отраженные волны улавливаются. По разнице частот выходных и отраженных волн, которая пропорциональна скорости движения частиц крови, определяют линейную скорость кровотока.

Объемная скорость кровотока

Объемная скорость кровотока — количество (объем) крови, проходящей через определенную сосуд за единицу времени (мл / с, л / мин).

Видео по теме

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть