Объемная скорость кровотока — это объем крови, протекающий через определенное поперечное сечение сосуда (например, через аорту в области ее выхода из левого желудочка) или нескольких сосудов, то есть через сосудистый бассейн (например, через мозговые сосуды) за единицу времени:
где Q — объемная скорость кровотока; V — объем крови; t — время.
Соответственно, объемная скорость кровотока измеряется в единицах объема, поделенных на единицы времени, чаще всего — в литрах в минуту или миллилитрах в минуту.
Объемную скорость кровотока часто называют также расходом крови, потоком крови,просто кровотоком(например, мозговой кровоток, почечный кровоток и пр.) или перфузией(например, почечная перфузия, легочная перфузия и пр.).
Объемную скорость кровотока во всем большом (или малом) круге кровообращения можно определить как количество крови, проходящее за минуту через большой (или малый) круг, или как количество крови, выбрасываемое сердцем за минуту в аорту или легочную артерию. Поэтому ее называют минутным объемом кровиили, чаще, сердечным выбросом. В покое сердечный выброс составляет около 5 л/мин.
Физиологическое значение:объемная скорость кровотока отражает доставку крови к органам (или отток крови от них), а тем самым — главную функцию (транспортную) и цель гемодинамики. Основные механизмы регуляции гемодинамики направлены именно на то, чтобы объемная скорость кровотока соответствовала потребностям органов в кровотоке. Таким образом, объемная скорость кровотока — главный показатель гемодинамики, и именно ее снижение приводит к самым тяжелым нарушениям кровообращения — ишемии (уменьшению объемной скорости кровотока в отдельном органе) или шоку (уменьшению объемной скорости кровотока во всей системе кровообращения, то есть сердечного выброса).
Давление
Давление в кровяном русле традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба, реже — в сантиметрах водного столба или в паскалях (Па).
Физиологическое значение:давление (точнее — разность давлений) служит движущей силой кровотока (любая жидкость течет из области высокого давления в область низкого давления); см. ниже, разд. «Законы гемодинамики». Давление в капиллярах служит также движущей силой фильтрации (гл. 9).
Сопротивление
Сопротивление движению крови по сосудам зависит от:
¾ радиусасосуда (чем шире сосуд, тем меньше сопротивление);
¾ длинысосуда (чем длиннее сосуд, тем больше сопротивление);
¾ вязкости крови (чем выше вязкость, тем больше сопротивление).
Влияние всех этих факторов отражено в формуле
где R — сопротивление; h — вязкость крови; l — длина сосуда; r — радиус сосуда.
Важно, что сопротивление обратно пропорционально радиусу сосуда в четвертой степени; это означает, что даже небольшое изменение просвета сосуда приведет к резкому изменению сопротивления (например, при уменьшении радиуса в 2 раза сопротивление возрастет в 16 раз).
При последовательномсоединении сосудов (или сосудистых русел) их сопротивления складываются, поскольку складываются их длины:
где RS — суммарное сопротивление двух последовательно соединенных сосудов; R1 и R2 — сопротивления каждого из этих сосудов (рис. 14.2, А). Так, общее сопротивление всех сосудов большого круга представляет собой сумму сопротивлений артерий, артериол, капилляров, венул и вен.
При параллельномсоединении сосудов (или сосудистых русел) складываются их проводимости, то есть величины, обратные их сопротивлениям, поскольку складываются их радиусы:
где RS — суммарное сопротивление двух параллельно соединенных сосудов; R1 и R2 — сопротивления каждого из этих сосудов (рис. 14.2, Б). Таким образом, суммарное сопротивление при параллельном соединении всегда меньше, чем сопротивление каждого из сосудов. Подавляющее большинство сосудов в организме соединены параллельно (сосудистые бассейны разных органов, капилляры в любом органе и пр.). Поэтому, например, при чрезвычайно высоком сопротивлении отдельного капилляра суммарное сопротивление всех капилляров сравнительно мало.
Общее сопротивление всех сосудов большого круга называется общим периферическим сосудистым сопротивлением(ОПСС).
Физиологическое значение:от сопротивления сосудов отдельного органа зависит кровоток через этот орган, а от общего периферического сосудистого сопротивления — артериальное давление. Поэтому радиус сосудов — важнейшая точка приложения регуляторных факторов (см. ниже, разд. «Регуляция гемодинамики»).
| | следующая лекция ==> | |
Хроноинотропная зависимость | | | Факторы, определяющие сердечный выброс |
Дата добавления: 2017-05-18 ; просмотров: 691 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Скорость кровотока — это скорость передвижения элементов крови по кровеносному руслу за определенную единицу времени. В практике специалисты выделяют линейную скорость и объемную скорость кровотока.
Один из главных параметров, характеризующий функциональность кровеносной системы организма. Этот показатель зависит от частоты сокращений сердечной мышцы, количества и качественного состава крови, величины сосудов, артериального давления, возраста и генетических особенностей организма.
Типы скорости кровотока
Линейная скорость- расстояние, проходимое частицей крови по сосуду за определенный период времени. Оно напрямую зависит от суммы площадей поперечного сечения сосудов, составляющих данный участок сосудистого русла.
Следовательно, аорта- самый узкий участок кровеносной системы и в ней самая высокая скорость кровотока, достигающая 0,6 м/с. Самым «широким» местом являются капилляры, т. к. их общая площадь в 500 раз больше площади аорты, скорость кровотока в них 0,5 мм/с. , что обеспечивает прекрасный обмен веществ между капиллярной стенкой и тканями.
Объемная скорость кровотока — общее количество крови поступающей через поперечное сечение сосуда за определенный промежуток времени.
Данный вид скорости определяется:
- разностью давления на противоположных концах сосуда ,которая формируется артериальным и венозным давлением;
- сопротивлением сосудов току крови, зависящим от диаметра сосуда, его длины, вязкости крови.
Важность и острота проблемы
Определение такого важного параметра , как скорость кровотока крайне важно для исследования гемодинамики конкретного участка сосудистого русла либо определенного органа. При изменении его можно говорить о наличие патологических сужении на протяжении сосуда, препятствий току крови (пристеночные тромбы, атеросклеротические бляшки),повышенной вязкости крови.
В настоящее время неинвазивная, объективная оценка кровотока по сосудам разного калибра является самой актуальной задачей современной ангиологии. От успеха в ее решении зависит успех ранней диагностики таких сосудистых заболеваний, как диабетическая микроангиопатия, синдром Рейно, различных окклюзий и стенозов сосудов.
Перспективный помощник
Самым перспективным и безопасным является определение скорости кровотока УЗ-методом, построенным на эффекте Доплера.
Одним из последних представителей УЗ доплеровских аппаратов является Допплер- аппарат, выпускаемый компанией Минимакс ,зарекомендовавший себя на рынке как надежный, качественный и долгосрочный помощник в определении сосудистой патологии.
Как происходит измерение скорости кровотока в сосудах?
Измерение скорости кровотока в сосудах производится с применением различных методик. Одной из самых точных и достоверных результатов даёт измерение, произведённое с помощью метода ультразвуковой доплеровской флоуметрии аппаратом Минимакс-Допплер. Данные, полученные при использовании оборудования Минимакс, являются основой для оценки состояния обследуемого и учитывается при определении диагноза.
Для чего проводят измерение скорости движения крови?
Измерение скорости кровотока имеет важно для диагностической медицины. Благодаря анализу данных, полученных в результате измерений можно определить:
- состояние сосудов, показатель вязкости крови;
- уровень снабжения кровью мозга и других органов;
- сопротивление движению в обоих кругах кровообращения;
- уровень микроциркуляции;
- состояние коронарных сосудов;
- степень сердечной недостаточности.
Скорость кровотока в сосудах, артериях и капиллярах не является постоянной и одинаковой величиной: самая большая скорость — в аорте, самая маленькая — внутри микрокапилляров.
Для чего проводят измерение скорости кровотока в сосудах ногтевого ложа?
Скорость кровотока в сосудах ногтевого ложа — один из наглядных показателей качества микроциркуляции крови в организме человека. Сосуды ногтевого ложа имеют малое поперечное сечение и состоят не только из капилляров, а также из микроскопических артериол.
При проблемах, связанных с кровеносной системой, эти капилляры и артериолы страдают первыми. Конечно, судить о состоянии всей системы только лишь на основании исследования кровообращения в области ногтевого ложа нельзя, но стоит обратить внимание, если движение крови в этой области является слишком низким или высоким.
В медицине для получения наиболее достоверных сведений проводят измерения параметров кровообращения на больших участках кровообращения.
Движение крови по кровеносным сосудам подчиняется общим законам гидродинамики.
Кровь движется из области более высокого давления в область более низкого. Единственным источником энергии для движения крови является сердце. Во время систолы желудочков оно передает запас потенциальной энергии крови, которая затрачивается на преодоление ее сопротивления о стенки сосудов и внутреннее трение (вязкость). Часть энергии расходуется на растяжение стенок аорты и крупных артерий, но затраченная энергия при последующем сокращении этих сосудов способствует дальнейшему продвижению крови. По мере движения крови от сердца запас ее энергии уменьшается, а дополнительного источника для своего перемещения кровь не имеет.
Исходя из того, что приток крови к сердцу по венам равен оттоку крови в артериальное русло, следует очень важная закономерность: через все артерии, через все капилляры, как и через все вены, в одно и то же время протекает одно и то же количество крови. Объем крови, протекающей через поперечное сечение сосудов за единицу времени, называется объемной скоростью кровотока и измеряется в мл/с. Объем крови, протекающий через поперечное сечение сосудов одного калибра за 1 мин, равен минутному объему крови.
В отдельных органах объемная скорость кровотока различна в зависимости от функционального состояния организма, нагрузки, положения тела и других факторов. Увеличение объемного кровотока в одном регионе ведет к уменьшению его в другом, поскольку общий объем крови в организме довольно постоянен. Так, например, во время пищеварения увеличивается приток крови к органам желудочно-кишечного тракта, но уменьшается в скелетных мышцах.
При разветвлении артерий на артериолы и затем на капилляры сумма поперечного сечения новообразованных сосудов все больше возрастает. Поэтому один и тот же объем крови, проходя за 1 мин через аорту и более мелкие сосуды, движется с разной линейной скоростью (рис. 6.9).
Под линейной скоростью кровотока понимают расстояние, которое проходит частица крови за секунду; измеряется в м/с
Капилляры |
Рис. 6.9. Зависимость скорости кровотока от сечения сосудов. Линейная скорость кровотока в сосудах каждого отдела кровяного русла обратно пропорциональна площади поверхности поперечного сечения этого отдела. Наибольшая скорость в магистральных артериях и венах и наинизшая—в капиллярах; напротив, суммарная площадь поверхности поперечного сечения наибольшая для капилляров и наименьшая — для крупных артерий и вен
или см/с. Самая большая линейная скорость кровотока — в аорте, примерно 0,5 м/с. По мере разветвлений сосудов она падает и самая низкая становится в капиллярах. Суммарная площадь поперечного сечения всех капилляров в 800. 900 раз больше площади поперечного сечения аорты, поэтому линейная скорость кровотока в капиллярах во столько же раз меньше, чем в аорте, и доходит до 0,5 мм/с.
Когда капилляры соединяются и образуют более крупные сосуды — венулы и вены, общая площадь их поперечного сечения все
время уменьшается, а линейная скорость течения крови возрастает. В полых венах она примерно в два раза меньше, чем в аорте, поскольку аорта одна, а полых вен — две.
Таким образом, линейная скорость кровотока не зависит от удаленности сосудов от сердца, а обусловлена площадью поперечного сечения сосудов и объемом крови, проходящего по ним. При постоянном объеме крови, выбрасываемом сердцем за 1 мин, линейная скорость кровотока больше в крупных сосудах и меньше — в мелких.
Кровяное давление.Гидростатическое давление крови на стенки кровеносных сосудов называется кровяным давлением. В разных сосудах оно различно, поэтому обычно вместо общего физического понятия «кровяное давление» употребляют более конкретное — артериальное, капиллярное или венозное давление.
Величина кровяного давления зависит от следующих факторов.
1. Работа сердца. Все, что приводит к увеличению минутного объема кровотока — положительные инотропные или хронотроп-ные эффекты — вызывает увеличение кровяного давления в артериальном русле. Напротив, угнетение сердечной деятельности сопровождается снижением кровяного давления, и прежде всего в артериях, но при этом в венах оно может возрастать.
2. Объем и вязкость крови. Чем больше объем и вязкость крови в организме, тем выше и кровяное давление.
крупных сосудах вязкость крови |
В движущейся по сосудам крови вязкость зависит не только от наличия в ней форменных элементов и белков, но и от скорости кровотока и диаметра сосудов. В аорте и крупных артериях кровь течет послойно, т. е. ламинарно. Вдоль стенки сосуда в тонком слое плазмы скорость кровотока минимальна, причем тончайший пристеночный слой плазмы вообще не движется, а следующий слой как бы скользит по нему. Форменные элементы перемещаются по центру сосуда, и наибольшая линейная скорость наблюдается по оси сосуда. Поэтому в максимальна в центральной части сосуда и минимальна — у стенок (рис. 6.10).
^ Турбулентный —*-Ламинарный |
Рис. 6.10. Профили скоростей при ламинарном и турбулентном потоках (при турбулентном течении скорость осевого потока и средняя скорость ниже, чем при ламинарном) |
В некоторых крупных сосудах ламинарный кровоток может заменяться турбулентным (вихревым): вблизи сердечных клапанов, при сильном пережатии артерии, при очень большой скорости кровотока. При турбулентном движении вязкость крови увеличивается, так как ее слои перемешиваются (см. рис. 6.10). В мелких кровеносных сосудах плазматический
мм рт.ст. 120г А |
слой крови у стенок увеличивается, поэтому в них вязкость крови приближается к вязкости плазмы. Однако в очень мелких капиллярах, диаметр которых равен или даже меньше диаметра эритроцита, вязкость крови увеличивается за счет того, что эритроциты «протискиваются» через капилляры.
3 4 5 6 7 8 |
Рис. 6.11. Колебания давления в разных участках сосудистой системы: 1 — аорта; 2— крупные артерии; 3— мелкие артерии; 4— артериолы; 5—капилляры; 6— венулы; 7—вены; 8— полая вена; штриховкой обозначено давление в систолу (А) и диастолу (Б), пунктиром — среднее давление (В) |
3. Тонус кровеносных сосудов, прежде всего артериальных. Объем крови в сосудах всегда немного превышает емкость сосудистого русла. Кровь давит на сосуды, слегка их растягивает, а сосуды, суживаясь, давят на кровь. Кроме такого пассивного давления в силу своей эластичности сосуды могут активно изменять тонус гладкомышечных волокон и тем самым влиять на кровяное давление. Чем выше тонус (напряжение) сосудов, тем выше кровяное давление.
Самое высокое кровяное давление — в аорте, у животных оно достигает 150. 180 мм рт. ст. По мере удаления от сердца давление падает и в устьях вен, вблизи сердца доходит до 0 (рис. 6.11). Под нулевым уровнем давления крови понимают величину атмосферного давления в данное время, т. е. кровяное давление — это давление сверх атмосферного, и поэтому из перерезанного сосуда кровь вытекает. Иногда, например, при глубоком вдохе давление в полых венах становится ниже атмосферного, или отрицательным. Это обусловливает при пункции яремной вены засасывание воздуха в вену через инъекционную иглу.
Важно отметить, что наибольшее снижение давления происходит в артериолах. Это связано с большим сопротивлением арте-риол из-за их маленького диаметра и большой длины, что значительно увеличивает трение крови о стенки сосудов. Капилляры, хотя и имеют еще более маленький диаметр, но относительно короткие, поэтому градиент давления крови в них меньше, чем в артериолах.
Рассмотрим особенности движения крови в сосудах разного типа — в артериях, капиллярах и венах.
Артерии.Выходящие из сердца аорта и легочная артерия называются сосудами эластического типа, так как в их стенке отсутствуют гладкомышечные волокна, а средняя оболочка состоит из плотной соединительной ткани, обладающей высокой эластичностью. К артериям эластического типа относятся также такие крупные артерии, как общая сонная, плечевая и некоторые другие. В их
стенке имеется очень небольшое количество гладких мышц, которые участвуют в натяжении эластических волокон.
По мере разветвления аорты и легочной артерии на крупные, а потом на средние, мелкие артерии и артериолы соединительнотканные волокна постепенно замещаются гладкомышечными. Поэтому средние и мелкие артерии и артериолы называются артериями мышечного типа.
Роль артерий эластического и мышечного типа в движении крови различна.
Артерии эластического типа обеспечивают непрерывный ток крови в сосудах при периодическом (систолическом) выбросе ее из желудочков, т. е. кровь движется в сосудах не только во время систолы желудочков, но и в диастолу, когда следующая порция в сосуды из сердца еще не поступает. Во время систолы желудочков кровь выбрасывается в сосуды, которые не пустые, а содержат кровь от предыдущей систолы. Дополнительный объем крови растягивает эластические волокна, и сосуды расширяются. Когда начинается диастола желудочков, растянутые сосудистые стенки сжимаются, перемещая кровь дальше по сосудам.
Артерии мышечного типа называются сосудами сопротивления, или резистивными сосудами. Гладкие мышцы этих сосудов постоянно находятся в определенном тонусе. Под влиянием нервной системы или вазоактивных веществ их тонус может изменяться, влияя тем самым на величину артериального давления. При сокращении гладких мышц артериол давление в них возрастает, но при этом уменьшается отток крови в капилляры.
При расширении артериол давление крови в артериях снижается, но увеличивается приток крови в капилляры. Артериолы называют «кранами сердечно-сосудистой системы», так как от их тонуса зависит как артериальное давление в крупных артериальных сосудах, так и местный, или органный, кровоток.
Большое клиническое значение имеет величина артериального давления. У крупных сельскохозяйственных животных артериальное давление измеряют на хвостовой или запястной артериях, у собак и кошек — на запястной или бедренной.
В экспериментальной работе применяют прямой, или кровавый, способ измерения давления, когда в артерию вводят иглу или канюлю и соединяют ее с манометром. В клинической практике используют непрямой, или косвенный, метод. Он заключается в том, что на конечность или на корень хвоста накладывают резиновую манжету, соединенную с резиновой грушей для накачивания воздуха, и манометром — ртутным, пружинным или электронным.
При нагнетании воздуха в манжету артерия сдавливается и кровоток в ней прекращается. Манометр при этом показывает верхнее (максимальное), или систолическое, давление, которое соответствует систоле желудочков. Когда воздух из манжеты выпускают, кровоток начинает восстанавливаться и в сосуде ниже манже-
ты прослушиваются звуки, которые называются тонами Корот-кова (по фамилии русского врача Короткова, который впервые применил этот метод измерения артериального давления). Звуки возникают из-за вихревых движений крови, проходящей через суженный участок сосуда, когда кровь через него проходит только во время систолы желудочков. Прекращение звуков в артерии соответствует нижнему (минимальному), или диастолическому,
Итак, в артериях давление колеблется в зависимости от фазы сердечного цикла. Во время систолы желудочков оно поднимается, во время диастолы — понижается. Разность между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением.
При длительной регистрации артериального давления прямым, или кровавым, методом, когда внутрь сосуда вводят канюлю и соединяют ее с манометром, а колебания ртути в манометре записывают на движущейся ленте кимографа, установлено, что артериальное давление непостоянно и на записи обычно отражаются волны двух, а иногда трех порядков (рис. 6.12.).
Волны первого порядка — это пульсовое давление, т. е. колебания давления в соответствии с систолой или диастолой желудочков сердца. Волны второго порядка — дыхательные, они совпадают с дыхательными движениями животного: к концу вдоха давление в артериях повышается, к концу выдоха — снижается. Волны третьего порядка — еще более редкие, они объединяют несколько дыхательных волн. Происхождение волн третьего порядка не вполне ясно. Очевидно, они возникают при снижении
содержания кислорода в крови, при отравлении сосудо-двигательного центра продуктами обмена. Предполагают, что волны третьего порядка обусловлены деятельностью печени как органа, депонирующего кровь.
Большое клиническое значение имеет величина артериального давления, измеренная в определенных сосудах (табл. 6.3.).
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-16; Нарушение авторского права страницы
P.S. Только вот я сама из города и у нас его в продаже не нашла, заказывала через интернет.
P.S. Я тоже из города ))