 |
Принципы определения давления и скорости крови
|
|
|
|
Методы измерения давления крови.
В настоящее время известны три способа измерения артериального давления: инвазивный (прямой), аускультативный и осциллометрический.
Инвазивный (прямой) метод измерения артериального давления. Иглу, соединенную трубкой с манометром, вводят в артерию.Прямая манометрия - единственный метод измерения давления в полостях сердца и центральных сосудах... Без нарушения целостности сосудов и тканей осуществляется измерение давления крови с помощью инвазивных (непрямых) методов.
Простейшим из таких является пальпаторный способ определения систолического артериального давленияРива-Роччи. При использовании данного метода на среднюю часть плеча накладывают компрессионную манжету. Давление воздуха в манжете измеряется с помощью манометра. При закачивании воздуха в манжету давление в ней быстро поднимается до значения, превышающего систолическое. Затем воздух из манжеты медленно выпускают, одновременно наблюдая за появлением пульса в лучевой артерии. Зафиксировав пальпаторно появление пульса, отмечают в этот момент давление в манжете, которое и соответствует систолическому давлению.
Из неинвазивных (непрямых) методов наибольшее распространение получили аускультативный и осциллометрический методы измерения давления. Аукультативный метод Н. С. Короткова имеет наибольшее распространение и основан на установлении систолического и диастолического давления по возникновению и исчезновению в артерии особых звуковых явлений, характеризующих турбулентность потока крови, - тонов Короткова. На область плеча накладывается компрессионная манжета. В манжету накачивается воздух до установления давления больше систолического.Артерия пережимается, кровь не течет и тоны Короткова не обнаруживаются. В момент возникновения тонов по манометру определяют систолическое давление.Приборы, используемые для измерения давления крови, называют сфигмоманометрами.
|
|
|
Аускультативный метод реализуется в различных вариантах. В частности, в измерителях давления тоны Короткова могут восприниматься микрофоном, преобразующим звуковые воздействия в электрические сигналы, поступающие на регистрирующее устройство. На цифровом табло регистратора указываются значения систолического и диастолического давления. В некоторых приборах изменения в движении стенок артерии при систолическом и диастолическом давлении (сопровождающиеся возникновением и исчезновением тонов Короткова) определяются с помощью ультразвуковой локации и эффекта Доплера.
Осциллометрический метод. Метод основан на том, что при прохождении крови во время систолы через сдавленный участок артерии в манжете возникают микропульсации давления воздуха.
Принципы определения давления и скорости крови
В любой точке сосудистой системы давление крови зависит от:
а) атмосферного давления;
б ) гидростатического давления pgh, обусловленного весом кровяного столба высотой h и плотностью р;
в) давления, обеспечиваемого насосной функцией сердца.
В соответствии с анатомо-физиологическим строением сердечно-сосудистой системы различают: внутрисердечное, артериальное, венозное и капиллярное кровяные давления. Артериальное давление – систолическое (в период изгнания крови из правого желудочка) у взрослых людей в норме составляет 100 – 140 мм. рт. ст.; диастолическое (в конце диастолы) – 70 – 80 мм. рт. ст. 62. Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Условия проявления турбулентности в системе кровообращения. Ламинарное течение – упорядоченный режим течения вязкой жидкости, характеризующийся отсутствием перемешивания между слоями жидкости.Течение жидкости с завихрениями называется турбулентным. При малых скоростях течения случайно возникающие в потоке завихрения гаснут, не вызывая заметного перемешивания слоев. При высоких скоростях течения жидкости создаются условия, при которых течение перестает быть устойчивым и под влиянием случайных возмущений переходит в турбулентное.Наличие условий, при которых ламинарное течение перестает быть устойчивым, зависит от числа Рейнольдса: 
где v – скорость течения жидкости, S – сечение трубы, r - плотность жидкости, h - вязкость жидкости. Как правило, значение критического числа Рейнольдса определяют экспериментально. Для гладких труб Reкр = 2300. Если Reкр известно, то становится возможным для любой жидкости и разных условий ее течения предсказать, будет ли ее поток ламинарным или турбулентным. Движение крови в организме, в основном, ламинарное. Однако, при определенных условиях, кровоток может приобретать и турбулентный характер. Турбулентность проявляется в полостях сердца (велико значение d), в аорте и вблизи клапанов сердца (высокая скорость движения крови). При интенсивной физической нагрузке скорость движения крови увеличивается, и это может вызвать турбулентность в кровотоке. С уменьшением вязкости турбулентный характер течения жидкости может проявляться и при сравнительно небольшой скорости ее движения. Поэтому, при некоторых патологических процессах, приводящих к аномальному снижению вязкости крови, кровоток в крупных кровеносных сосудах может стать турбулентным. 63. Роль эластичности кровеносных сосудов в системе кровообращения. Пульсовая волна ее скорость При сокращении сердца крупные кровеносные сосуды на некоторое время накапливают кровь. Кинетическая энергия выбрасываемой из сердца крови частично переходит в потенциальную энергию упругой деформации стенок аорты и крупных артерий. При диастоле проходит обратный процесс - потенциальная энергия деформированных артерий трансформируется в кинетическую энергию крови. Эти колебания распространяются по сосудистой системе, и возникающую при этом волну давления называют пульсовой волной. Пульсовой волной называют волну повышенного давления, распространяющуюся по аорте и артериям, вызванную выбросом крови из левого желудочка в период систолы. Пульсовая волна я вляется затухающей волной.. Гармонический анализ пульсовых колебаний кровотока является одним из важных методов его изучения. Первая гармоническая составляющая пульсовой волны давления может быть записана в следующем виде: Р1 = Ро е- ax sin w(t - x/v), где Ро - амплитуда пульсовых колебаний, t - время, х - расстояние от сердца до данной точки, w - циклическая (круговая) частота сердечных сокращений, v - скорость распространения пульсовой волны, a - коэффициент затухания, определяемый по характеристикам сосудистой системы.Эластичность сосуда уменьшается с увеличением расстояния от сердца до периферии. Скорость распространения пульсовой волны в крупных кровеносных сосудах определяется по формуле Моенса-Кортевега: 
где Е - модуль упругости сосуда, h - толщина его стенки, d - диаметрсосуда. r - плотность крови. Из формулы следует: с увеличением жесткости сосуда и увеличением толщины его стенки скорость пульсовой волны возрастает.
|
|
|
|
|
|
При повышенном давлении сосуд несколько растягивается, становится более «напряженным», и для его дальнейшего растяжения требуется большее. Т.о, в системе кровеносных сосудов выделяют три основных волновых процесса: 1. перемещение частиц крови (0,5 м/с), 2. распространение пульсовой волны (10 м/с), 3. распространение звуковых волн (1500 м/с).
64. Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сил давления и сообщение крови кинетической энергии.Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка. Изобразим Vу — ударный объем крови — в виде цилиндра (рис. 9.9). Можно считать, что сердце продавливает этот объем по аорте сечением S на расстояние l при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа А1 = Fl = pSl = pVy. На сообщение кинетической энергии этому объему крови затрачена работа А2 = mu2/ 2 = rVyu2/ 2, где r — плотность крови, u — скорость крови в аорте. Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна А л =А1 + А2=рVу + rVуu2/ 2. Так как работа правого желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении А = Ал + 0,2Ал = 1,2 (pVy + pVyu2/ 2 ). Формула справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма. Эти состояния отличаются разной скоростью кровотока.Подставив в формулу значения р = 13 кПа, Vy = 60 мл = 6 • 10-5 м3, r = 1,05 • 103 кг/м3, u = 0,5 м/с, получим работу разового сокращения сердца в состоянии покоя: Al» 1 Дж. Считая, что в среднем сердце совершает одно сокращение в секунду, найдем работу сердца за сутки: Ас = 86 400 Дж. При активной мышечной деятельности работа сердца может возрасти в несколько раз.Если учесть, что продолжительность систолы около t» 0,3 с, то средняя мощность сердца за время одного сокращения (W) = А1/ t = = 3,ЗВт. 65. Методы определения вязкости: Стокса, Оствальда, ротационный метод.
|
|
|
Совокупность методов измерения вязкости называют вискозиметрией, и приборы, используемые для таких целей - вискозиметрами.1. Капиллярные методы основаны на законе Пуазейля и заключаются в измерении времени протекания через капилляр жидкости известной массы под действием силы тяжести при определенном перепаде давлений.
Вискозиметр Оствальда. С помощью вискозиметра Оствальда определяют вязкость исследуемой жидкости относительным методом.
Вискозиметр ВК-4. Так как вискозиметр Оствальда требует много исследуемой жидкости, то его, как правило, не используют в клинике. В клинической практике для определения вязкости крови используют вискозиметр ВК-4.
2. Метод падающего шарика (метод Стокса).
Метод основан на измерении скорости падения маленьких шариков в исследуемой жидкостирадиусом r из вещества с плотностью r в вязкой жидкости с плотностью r0 и вязкостью h действуют силы:
1.сила тяжести 
,
2.выталкивающая сила 
,
3.сила сопротивления жидкости, которая, согласно закону Стокса, равна FB=6p rhV, где V - скорость шарика.
При равномерном движении шарика Fтяж = FA + FB, откуда
h = 
gr2(ρ - ρ0)/V
Метод применяется при изучении оседания взвешенных частиц (крахмальных зерен, порошка какао и т. п.).
3. Ротационные методы. Измерение вязкости ротационным вискозиметром основано на определении скорости вращения цилиндра в вязкой жидкости.
|
|
|
