Основы строения и функции сосудистой системы

Таким образом, если через последовательно соединенные трубки протекает жидкость с постоянной объемной скоростью, линейная скорость движения жидкости в каждой трубке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения .

Вязкость крови. Если текущая жидкость соприкасается с неподвижной поверхностью (например, при движении жидкости в трубке), то слои такой жидкости перемещаются с различными скоростями. В результате между этими слоями возникает напряжение сдвига: более быстрый слой стремится вытянуться в продольном направлении, а более медленный задерживает его Показателем, отражающим это «внутреннее сопротивление» жидкости, служит ее вязкость ή.

Вязкость гомогенных жидкостей (например, воды, раствора электролитов, плазмы крови) обычно зависит только от температуры. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов и поэтому является гетерогенной (неньютоновской) жидкостью, вязкость ее варьирует и зависит в основном от количества клеток и в меньшей степени от содержания белков в плазме. Кроме того, вязкость гетерогенных жидкостей зависит также от размеров (радиуса и длины) трубок, по которым они текут.

Взаимосвязь между объемной скоростью тока жидкости и гидродинамическим сопротивлением. В условиях стационарного состояния и ламинарного потока силы, создаваемые градиентом давления между двумя концами каждого концентрического слоя жидкости, должны быть уравновешены силами трения, создаваемыми между трущимися поверхностями этих слоев. Решая соответствующие уравнения, можно получить параболический профиль скоростей, характерный для ламинарного потока, при этом средняя скорость тока жидкости будет зависеть от квадрата радиуса трубки. Объемная скорость кровотока рассчитывается исходя из закона Хагена-Пуазейля:

где ΔP - разность давлений, r - радиус сосуда, ή - вязкость жидкости, l - длина сосуда. Коэффициент 8 появляется в результате интегрирования скоростей слоев.

Согласно (1) и (10), гидродинамическое сопротивление потоку определяется по формуле:

Видно, что объемная скорость прямо пропорциональна, а гидродинамическое сопротивление обратно пропорционально радиусу трубки в четвертой степени. Поэтому обе эти величины гораздо больше зависят от изменений диаметра сосудов, чем от изменений их длины, градиента давления или вязкости жидкости. Так, если в исходном состоянии объемная скорость кровотока через сосуд равна 1 мл/с, то при увеличении его диаметра вдвое она составит 16 мл/с, а при увеличении вчетверо - 256 мл/с, гидродинамическое же сопротивление при этом уменьшается соответственно в 16 и 256 раз.

С учетом этих соотношений ясно, что при местных или системных приспособительных реакциях сосудистого русла главную роль в регуляции давления и объемной скорости кровотока играют изменения радиуса сосудов.

Однако закон Хагена-Пуазейля и закон Ома имеют ограничения-следовательно, кровоток в отдельных органах или сосудистой системе в целом не может быть ими точно описан. Вследствие этого для более точного изучения гемодинамики необходимо разработать более тонкие методы, позволяющие учитывать дополнительные факторы, часть из которых оценить довольно сложно.

Сопротивление в различных отделах сосудистой системы. Сопротивление в аорте, больших артериях и относительно длинных артериальных ответвлениях составляет лишь около 19% общего сосудистого сопротивления. На долю же конечных артерий и артериол приходится почти 50% этого сопротивления. Таким образом, почти половина периферического сопротивления создается сосудами длиной всего несколько миллиметров. Это колоссальное сопротивление связано с тем, что диаметр концевых артерий и артериол относительно мал, и это уменьшение просвета не компенсируется полностью ростом числа параллельных сосудов Сопротивление в капиллярах также достаточно велико - около 25% общего сопротивления. В венозном русле наибольшее сопротивление приходится на долю венул (4%), вклад всех остальных сосудов составляет лишь 3% . (рис. 6)

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Биологические препараты

Биологические препараты - группа медицинских продуктов биологического происхождения, в том числе вакцины, препараты крови, аллергены, соматические клетки, ткани, рекомбинантные белки.  Смотреть...

Антибиотики

Большинство ученых подразумевает под антибиотиками не только антибактериальные вещества, образуемые микроорганизмами, но и соединения, обладающие антибактериальной активностью, выделенные из животных тканей и высших растений.  Смотреть...