Основные показатели гемодинамики крови.

Движение крови по кровеносным сосудам изучает гемодинамика. Основами гемодинамики являются:

1. Скорость кровотока,

2. Кровеносное давление,

Различают объёмную и ленейную скорость кровотока.

Объёмная скорость – это объём крови протекающий в единицу времени через сечение сосуа

.

Линейная скорость - это путь, проходимый частицами крови за единицу времени .

Для крови справедливо условие непрерывности, согласно которому через слабое сечение кровеносной системы в единицу времени протекают одинаковые объёмы крови.

Сечение кровеносной системы представляет собой поперечный разрез всех кровеносных сосудов на одном уровне ветвления:

1. соответствует аорте

2. через все артерии, на которые ветвится аорта

3. через капиляры, на которых ветвятся артерии.

Самым узким сочетанием в большом круге кровообращения является аорта, самым широким – капиляры. Средняя скорость кровотока состоит из разных скоростей из разных участков сечения сосуда и по сколько кровь является вязкой жидкостью, то распределение крови по сосудам имеет параболический характер.

Т.о. между слоями крови существует сила трения или вязкости:

Однако кровь представляет собой не Ньютоновскую жидкость, т.к. коэффициент массы вязкости зависит от величины grad скорости. Для больших сосудов с малым grad скорости коэффициент вязкости: . Для мелких сосудов . А в капиллярах доходит до 800. Это объясняется тем , что кровь представляет с собой не однородную жидкость, а суспензию. В состав крови входят эритроциты, т.е. клетки, объединяются в «монетные столбики», т.е. конгломераты, создающих упругие структуры из частиц. В результате кровь приобретает свойства, присущие твёрдому телу. При увеличении grad «монетные столбики» разрушаются, что приводит к уменьшению вязкости крови при больших скоростях перетоков. Кроме того, вязкость крови не одинакова в широких и узких сосудах, т.к. зависит от количества эритроцитов.

коэффициент вязкости

При уменьшении радиуса сосудов, коэффициент вязкости уменьшается пропорционально диаметру. Значение вязкости крови оказывает воздействие на характер ее движения. Движение крови может быть ламинарным и турбулентным, в зависимости от числа Рейнольда:

Для однородной жидкости, т.е. плазмы крови , для крови с эритроцитами . Для числа Рейнольда меньше критического движения крови – ламинарно, больше – турбулентно. В обычных условиях движение крови – ламинарно, при физической нагрузке – турбулентно. Влияние вязкости крови на кровеносное давление удобно проводить на основание уравнение Пуазеля:

из этого уравнение следует, что изменение кровеносного давления определяется по формуле:

Что определяется из аналогии с законом Ома:

Гемодинамическое сопротивление:

В электротехнике разработаны методы расчёта и анализа разветвлённых электрических цепей. Используя аналогию между кровеносной системой и электрической цепью можно сделать важные критические выводы о законах гидродинамики. Анализ уравнения Пуазеля указывает на то, что кровеносное давление зависит от объёмной скорости крови, т.е. от массы крови и сократительной деятельности сердца, задающий объёмную скорость движение крови.

На основе анализа гемодинамического сопротивления можно сделать вывод о влиянии на условие протекания крови радиуса кровеносных сосудов. Небольшие колебания просветов в кровеносных сосудов оказывают воздействие на объёмную протекание крови, и повышает кровеносное давление. Проанализируем изменение R_гд гемодинамического сопротивления в различных частях кровеносной системы.

1-й участок, от 0 до 1 – это аорта,

2-й – артерии,

3-й – артериола,

4-й – капилляры,

5-й – вены.

Все крупные артерии имеют большой радиус и, следовательно, их вклад в гемодинамическое сопротивление: мало, хотя длинна их достаточна велика. По мере удаления от сердца, число артерий включённых параллельно возрастает, что увеличивает общую площадь сечения сосудов, и снижает общее сопротивление. Однако, проходящее при этом уменьшение радиуса, каждого отдельного сосуда приводит к общему возрастанию сопротивления максимум гемодинамического сопротивления соответствует ортериолом, переход от них к капеляром характеризуется значительным увеличением числа копиляров при небольшом изменение радиуса. Это приводит к снижению общего сопротивления. В венах гемодинамическое сопротивление снижается ещё больше. Изменение гемодинамического сопротивления определяется распределением кровеносного давления ССС человека. В аорте и кровеносных артериях изменение не велико.

В артериолах наблюдается максимальный перепад давления, а в венах давление может быть отрицательным за счёт эластичности стенок вен.