Экстренная медицина

Главная О сайте Блог врача
 
Гемодинамика
Анатомия и физиология - Сердечно-сосудистая система
Скорость и объем кровотока. В результате сокращения сердца кровь нагнетается в сосудистое русло. Движение крови по сосудам подчиняется законам гидродинамики. Однако в силу эластичности сосудов и резких перепадов давления крови на сосудистые стенки во время сокращения и расслабления сердца эти законы приобретают в организме новое, более сложное содержание.

Кровь движется по артериям непрерывно, хотя сердце выбрасывает ее отдельными порциями, толчками. Следовательно, движение крови по сосудам дополняется эластическими силами сосудов, запасающих энергию во время сокращения сердца. Такой способностью обладают не только крупные сосуды, но и артериолы. Движение крови по венам происходит в результате присасывающего действия грудной клетки, сокращения скелетных мышц, а также наличия клапанов в крупных венах, препятствующих обратному течению крови.

Показатели гемодинамики, характеризующие объем и скорость кровотока — объемную и линейную скорости кровотока, — могут быть рассчитаны по формулам с учетом поправок на особенности движения крови в кровеносных сосудах.

Объемная скорость движения крови по сосудам зависит от разности давлений в начале и в конце, а также от вязкости крови.

С точки зрения гидродинамики кровь — необычная жидкость. Взвешенные в плазме эритроциты, по показателю гема-токрита, составляют более 40% массы крови. Если бы вместо эритроцитов в крови содержались твердые вещества, то ее вязкость превышала бы вязкость вводы в 500 раз! Фактически же превышение это не более чем в 3 — 4 раза. Этому способствует особое строение красных кровяных телец. Мембрана эритроцита жидкая и свободно протекает по узкому просвету капилляров, не препятствуя кровотоку. Эритроцит — гидродинамическая невидимка.

Для определения периферического сопротивления сосудов необходимо учитывать вязкость крови, а также длину и радиус сосудов. Эти параметры учитываются в уравнении Пуазейля:

 

где V — вязкость жидкости, I — длина, R — радиус трубы. Это уравнение учитывает особенности движения жидкости по жестким трубам, но не по эластичным сосудам.

По величине объемного кровотока и площади сечения серд ца можно рассчитать линейную скорость. Линейная скорость движения крови равна отношению величины объемной скорости к площади сечения сосуда:

где Q - объем жидкости, Р1 и Р2 - давление в начале и в конце трубы, R — сопротивление току жидкости.

Количество жидкости, протекающей по трубе с жесткими стенками, пропорционально разности давлений в ее начале и в конце и обратно пропорционально сопротивлению:

Скорость кровотока максимальна в аорте и составляет 40 — 50 см/с. В капиллярах кровоток резко замедляется. Величина этого падения пропорциональна увеличению суммарного просвета кровеносного русла. Просвет капилляров примерно в 600 — 800 раз больше просвета аорты. Следовательно, расчетная скорость кровотока в капиллярах должна составлять около 0,06 см/с. Прямые измерения дают еще меньшую цифру — 0,05 см/с. В крупных артериях и венах скорость кровотока составляет 15 —20 см/с.

Сопротивление кровотоку резко возрастает в так называемых резистивных сосудах — мелких артериях и артериолах.

Объем крови, протекающий за 1 мин по сосудам в любом участке замкнутой системы, одинаков: приток крови к сердцу равен его оттоку. Следовательно, низкая линейная скорость кровотока должна компенсироваться увеличением суммарного просвета сосудов. Сохранение постоянной объемной скорости кровотока при малом суммарном просвете сосудов происходит за счет высокой линейной скорости.

Время кругооборота крови составляет в среднем 20 — 25 с, т.е. в течение 1 мин весь объем циркулирующей крови проходит по сосудам большого и малого круга 2,5 — 3 раза. Скорость кровотока и время кругооборота увеличивается при напряженной работе. Вследствие этого возрастает минутный объем крови, т.е. объем крови, выбрасываемой сердцем в 1 мин. Такое увеличение объема кровотока связано с выходом в общее русло депонированной крови и учащением сердечной деятельности при сохранении объема крови, выбрасываемого сердцем за одно сокращение (ударный объем крови).

В состоянии покоя до 50% крови находится в кровяных депо: печени, подкожной жировой клетчатке, селезенке. Депонированная кровь циркулирует в 10 — 20 раз медленнее, она содержит больше форменных элементов. Поступление депонированной крови в общий кровоток повышает кислородную емкость крови. При напряженной работе происходит перераспределение крови: в работающих органах объем кровотока увеличивается, а в большинстве внутренних органов уменьшается. Особенно резко (в 12 — 15 раз) увеличивается кровоток через венечные сосуды сердца.

Артериальное давление. Артериальное давление является одним из важных показателей гемодинамики. В нормальных условиях жизнедеятельности оно обусловлено силой сердечного выброса, объемом кровотока, эластическим сопротивлением сосудистых стенок.

Во время систолы давление в артериальных сосудах максимально возрастает, во время диастолы — падает. Различие в показателях систолическою и диастолического давления, измеряемого на плечевой артерии по методу Короткова, составляет 35 —40 мм рт. ст.

В нормальных условиях у взрослого человека систолическое давление (максимальное) составляет 110—125 мм рт. ст., диастолическое (минимальное) — 70 — 85 мм рт. ст. Непрерывная регистрация артериального давления в плечевой артерии при помощи электронного монометра показывает, что в течение суток оно периодически меняется (рис. 72). Наиболее низкие показатели отмечены ночью.

У здорового человека в дневное время систолическое давление колеблется в пределах от 60 до 150 мм рт. ст., диастолическое — от 30 до 100 мм рт. ст. Но отдельные всплески максимального давления достигают 240 мм рт. ст., а минимального — до 200 мм рт. ст. У больных гипертонией эти колебания составляют от 95 до 310 мм рт. ст. (максимальное давление) и от 55 до 220 мм рт. ст. (минимальное давление).

Энергия непрерывного движения крови по артериям отражается на величине так называемого среднего давления. Это средняя между максимальным и минимальным давлением величина, которая ближе к показателям минимального давления, так как продолжительность понижения давления во время диастолы больше, чем повышения во время систолы желудочков.

Рис. 72. Изменение артериального давления в течение суток у практически здорового человека (вверху) и у больных гипертонией (внизу)

Артериальное давление в мелких артериях составляет 70 — 90 мм рт. ст., в артериолах — 40 — 60 мм рт. ст., а в капиллярах — 20 — 40 мм рт. ст. (рис. 73).

Артериальное давление зависит от объема крови, поступающей в кровяное русло, и сопротивления ее оттоку в мелких артериях и капиллярном русле. Сопротивление кровотоку резко возрастает в мелких артериях и артериолах (резистивных сосудах).

Капиллярное давление колеблется в пределах от 5 — 6 до 60 — 76 мм рт. ст. В легочных капиллярах давление крови составляет, около 5 мм рт. ст., а в капиллярах почечных клубочков около 70 мм рт. ст.

Величина венозного давления в сосудах, находящихся вне грудной полости, составляет 5 — 9 мм рт. ст. В венах грудной  полости давление близко к атмосферному и зависит от фаз дыхания. На вдохе оно падает и становится меньше атмосферного (отрицательное давление). На выдохе оно повышается до 2 — 5 мм рт. ст. Форсированный выдох приводит к резкому повышению давления в венах. Нарушается отток крови из вен брюшной полости и конечностей. Венозный приток к сердцу уменьшается. Это приводит к падению давления и к обморочному состоянию вследствие пониженного притока крови к головному мозгу.

Фомин А. Ф. Физиология человека, 1995 г.

 

ОПРОС

Имеете ли вы отношение к медицине?
 

Nota bene!

Материалы сайта представлены для получения знаний об экстренной медицине, хирургии, травматологии и неотложной помощи.

При заболеваниях обращайтесь в медицинские учреждения и консультируйтесь с врачами