Гемодинаміка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Гемодина́міка — галузь фізіології, яка вивчає закономірності руху крові кровоносними судинами. Частина гідродинаміки — розділу фізики, що вивчає рух рідин.

Основні положення[ред.ред. код]

Відповідно до законів гідродинаміки, кількість рідини (Q), яка протікає через будь-яку трубу прямо пропорційна різниці тиску в початку (Р1) і в кінці (Р2) труби і навпаки, обернено пропорційно опору (R) руху рідини.

Q={P_1-P_2\over R}

Якщо застосувати це рівняння до кровоносної системи, то слід взяти до уваги, що тиск в кінці цієї системи, тобто у місці впадання порожнистих вен у серце, близьке до нуля. В цьому випадку рівняння можна записати так:

Q={P\over R}

Де

  • Q - кількість крові, що виганяється серцем за хвилину,
  • P - величина кров'яного тиску в аорті,
  • R величина судинного опору.

Периферійний опір судинної системи складається з множини окремих опорів кожної окремої судини. Будь-який з таких судин можна вважати подібним трубці, опір якої визначається за формулою Пуазейля:

R={8l\eta\over\pi r^4}

Де

  • l - довжина трубки,
  • η - в'язкість рідини яка по ній протікає,
  • \pi - відношення окружності до діаметру.
  • r - радіус трубки.

Судинна система складається з множини трубок які з'єднуються паралельно і послідовно. При послідовному з'єднанні трубок їх сумарний опір дорівнює сумі опорів кожної з них.

R=R_1+R_2+R_3+...+R_n

При паралельному з'єднанні трубок їх сумарний опір розраховують за формулою:

R={1\over\ {1\over R_1}+{1\over R_2}+{1\over R_3}+...+{1\over R_n}}

Із приведених формул слідує, що найбільший опір має мати капіляр, діаметр якого близько 5-7 мкм. Але оскільки велика кількість капіляр включені в судинну мережу паралельно, їх сумарний опір менший ніж сумарний опір артеріол.[1]

Точно визначити опір за цими формулами неможливо, оскільки всі формули дійсні тільки для ламінарної течії ньютонівських рідин. Однак геометрія судин змінюється внаслідок скорочення їх стінок завдяки пульсу та біля стенозів, а також потік крові є турбулентним щонайменше в кількох місцях (аорта, серце). В'язкість крові також не є постійною величиною (зростає з зменшенням швидкості і для дуже малих швидкостей є аномально високою), тобто кров - це неньютонівська рідина і тому всі ці рівняння дійсні для неї досить наближено.

Лінійна швидкість кровотоку[ред.ред. код]

Змінення лінійної швидкості кровотоку в різних судинах

Ліні́йна шви́дкість кровото́ку — відстань, яку долає будь-яка часточка крові за одиницю часу (см/с). Лінійна швидкість в судинах різного типу різна (дивись малюнок праворуч) і залежить від об'ємної швидкості кровотоку і площі поперечного перерізу судин.

При рівності об'ємної швидкості кровотоку в різних відділах судинного русла: в аорті, сумарно — в порожнистих венах, в капілярах — лінійна швидкість кровотоку найменша в капілярах, де найбільша сумарна площа поперечного перерізу.

Способи вимірювання[ред.ред. код]

У практичній медицині лінійну швидкість кровотоку вимірюють за допомогою ультразвукового та індикаторного методів, найчастіше визначають час повного кругообігу крові, який дорівнює 21-23 секундам.

Індикаторний метод
При використанні індикаторного методу в ліктьову вену вводять індикатор (еритроцити, мічені радіоактивним ізотопом, розчин метиленового синього тощо) і відзначають час його першої появи в венозній крові цієї ж судини в іншій кінцівці. Для визначення часу кровотоку на ділянці «капіляри легенів — капіляри вуха» використовують в якості мітки кисень, що надходить до легень після затримки дихання, і відзначають час його появи в капілярах вуха за допомогою чутливого оксиметра.
Ультразвуковий метод
Ультразвукове визначення швидкості кровотоку засновано на ефекті Доплера. Ультразвук надсилається через судину в діагональному напрямку, і відбиті хвилі вловлюються. За різницею частот вихідних і відбитих хвиль, яка пропорційна швидкості руху часток крові, визначають лінійну швидкість кровотоку.

Об'ємна швидкість кровотоку[ред.ред. код]

Об'ємна швидкість кровотоку — кількість (об'єм) крові, що проходить через певну судину за одиницю часу (мл/с, л/хв).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Фізіологія з основами анатомії людини / За ред. проф. Л. М. Малоштан. — Х., 2003.
  • (рос.) БСЭ
  • (рос.) Словарь физиологических терминов / Под ред. акад. О. Г. Газенко. — М., 1987.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Физиология человека, Том 1, В.М. Покровский, Г.Ф. Коротько