Объемная и линейная скорость движения по сосудам

Кровь движется по кровеносным сосудам благодаря периодическим сокращениям сердца. Сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему.

Движение крови по кровеносным сосудам подчиняется законам гемодинамики, являющейся частью гидродинамики(раздел физики)- науки о движении жидкостей по трубкам.

Движущей силой кровотока является энергия, задаваемая сердцем потоку крови в сосудах, и градиент давления -разница давлений между различными отделами сосудистого русла.

Давление в сосудах создаётся работой сердца. Кровь течёт из области высокого давления в область низкого. При движении ей приходится преодолевать сопротивление, создаваемое, во-первых, трением частиц крови друг о другу, во-вторых, трением частиц о стенки сосуда. Особенно велико это сопротивление в артериолах и прекапиллярах. Сопротивление зависит от длины сосуда, вязкости крови и радиуса сосуда.

Показатели движения крови по сосудам:

9) объёмная скорость кровотока;

10) линейная скорость кровотока;

11) время круговорота крови;

12) артериальной давление.

Важным показателем движения крови по сосудам является (см. библ.стр.128) объёмная скорость кровотока (Q)-это объём крови протекающей через всю кровеностную систему за 1 минуту. (млмин; в миллилитрах в минуту).

В соответствии с законами гидродинамики количество крови, протекающей через поперечное сечение сосуда в единицу времени (мл/мин), прямо пропорциональна разности давления в начале сосудистой системы- в аорте и в её конце, т.е. в полых венах, и обратно пропорциональна сопротивлению току жидкости (общего периферического сопротивления сосудов)

В связи с замкнутостью кровеносной системы объёмная скорость кровотока во всех её отделах (во всех артериях, всех капиллярах, всех венах) одинакова. Зная объёмную скорость кровотока, можно рассчитать линейную скорость.

Линейная скорость кровотока отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосудов. Выражается в см/с.(в см в 1сек)

В отличии от объёмной, линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку. Самое узкое место в сосудистой системе- это аорта, поэтому она имеет самую большую линейную скорость кровотока-50-60см/с. Наибольшее расширение русла отмечается в капиллярной сети, здесь самая маленькая линейная скорость кровотока -0,5мм/с.

Помимо объёмной и линейной скорости кровотока, существует ещё один гемодинамический показатель-время круговорота крови- это время, в течение которого частица крови пройдёт и большой и малый круг кровообращения, оно составляет 20-25с; при тяжёлой работе снижается до 8-10сек.

Вопрос 94. Особенности кровотока в артериях.

Кровь движется по кровеносным сосудам благодаря периодическим сокращениям сердца. Сердце и сосуды составляют сердечно-сосудистую систему, которая делится на:

-кровеносную систему, которая включает:

Сердце

Артерии

3)сосуды микроциркулярного русла (артериолы, прекапилярные артериолы, капилляры, посткапиллярные венулы, венулы, артериоло-венозные анастомозы).

Вены.

-лимфатическую систему, которая включает:

Лимфатические сосуды

Лимфатические капилляры

Протоки

Лимфатические узлы

Лимфатические стволы.

Амортизирующие сосуды обладают очень малым сопротивлением кровотоку.

2)резистивные (сосуды сопротивления);

Эти сосуды оказывают наибольшее сопротивлении кровотоку, так как наряду с малым диаметром имеют стенки, содержащие толстый слой гладкомышечных волокон. Гладкомышечные волокна под влиянием нервных и гуморальных факторов могут сокращаться и резко уменьшать кровоток в органах.

К резистивным органам относятся прекапиллярные (средние и мелкие артерии, артериолы, прекапиллярные сфинктеры) и посткапиллярные (венулы) сосуды. Основное сопротивление току крови возникает в артериолах.

3)обменные (истинные сосуды);

К ним относят капилляры, через тонкие стенки которых происходит обмен между кровью и тканями. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток и базальной мембраны. В капиллярах нет мышечных волокон, которые бы могли изменить их диаметр и сопротивление кровотоку. Поэтому просвет капилляров, их кровенаполнение и скорость кровотока изменяются пассивно за счёт перепадов давления крови в артериальном и венозном русле и изменений сопротивления граничащих с капиллярами артериол и венул, которые могут изменять свой просвет за счёт сокращения гладкомышечных волокон.

4)ёмкостные;

К ним относятся вены. Благодаря высокой растяжимости вены могут вмещать большой объём крови и таким образом обеспечивать её своеобразное депонирование -замедление перехода к предсердиям. Особенно выраженными депонирующими свойствами обладают вены селезёнки, печени, кожи и лёгких. Поперечный просвет вен в условиях низкого кровяного давления имеет овальную форму. Поэтому при увеличении притока крови вены, даже не растягиваются, а лишь принимают более округлую форму, могут вмещать больше крови.

При открытии анастомозов основное количество крови идёт через эти участки сосудистого русла с малым сопротивлением, а кровоток через капилляры уменьшается. Суммарный же кровоток через эту область может увеличиваться. Особенно много шунтирующих сосудов в коже.

1) Кровь течёт от области высокого давления к области низкого давления( самое высокое давление в аорте, низкое в полых венах-0мм рт.ст).

артериолах и прекапиллярах. Сопротивление сосудов зависит от длины сосуда, вязкости крови и радиуса сосуда.

2)Давление и скорость кровотока в системе кровообращения уменьшаются от аорты до венул, а кровеносные сосуды становятся более мелкими и многочисленными. В капиллярах скорость кровотока замедляется наиболее выражено, что благоприятствует отдаче кровью веществ тканям. Для венозного отдела характерны низкий уровень давления и более медленная по сравнению с артериальным руслом скорость кровотока.

3)Внутрисосудистое давление от аорты до полых вен резко снижается, а объём крови в венозном русле, наоборот, возрастает. Следовательно, артериальное русло характеризуется высоким давлением и сравнительно небольшим объёмом крови, а венозное -большим объёмом крови и низким давлением.

Считается, что в венозном русле содержится 75-80% крови, а в артериальном-15-17% и в капиллярном -около 5%.

4)По артериям большого круга кровообращения течёт артериальная кровь, по артериям малого круга- венозная (так, как лёгочная артерия несёт кровь , которая уже прошла по сосудам большого круга кровообращения, отдала содержащийся в ней кислород и собрала углекислый газ, от которого нужно избавится в лёгких);

5)По венам большого круга кровообращения течёт венозная кровь, а по венам малого круга – артериальная (выходя из лёгких, лёгочные вены насыщены кислородом);

Таким образом, малый круг кровообращения принципиально отличается от большого круга направлением движения насыщенной кислородом крови.

5)Единственным местом где происходит смешивание артериальной и венозной крови является печень. Однако это имеет глубокий физиологический смысл. С одной стороны, печень получает свежую артериальную кровь по печёночной артерии, т.е. клетки полностью обеспечиваются необходимым количеством кислорода. С другой, в печень входит воротная вена , которая несёт с собой питательные вещества, всасывающиеся в кишечнике. Вся кровь, оттекающая от кишечника, проходит через печень-главный орган защиты от разного рода токсинов и опасных веществ, которые могли всосаться в пищеварительном тракте.

6)Сопротивление току крови в сосудах малого круга кровообращения примерно в 10 раз меньше, чем в сосудах большого круга кровообращения. Это обусловлено в значительной мере широким диаметром лёгочных артериол. Кровоток в лёгочных сосудах обеспечивается при среднем давлении 13-15 мм рт.ст., в то время как в большом круге кровообращения среднее давление составляет 80-100мм рт.ст. Следовательно, левому желудочку для изгнания СОК необходимо затрачивать приблизельно в семь раз большую работу, чем правому. Этот факт и обусловливает развитие большей мышечной массы левого желудочка по отношению к правому.

В зависимости от диаметра артерии подразделяют на: крупные (по диаметру)- аорта, средние -артерии, мелкие -артериолы.

В зависимости от того, какой тип ткани преобладает в стенке артерии различают: артерии эластического, мышечного и смешанного типа(сонная артерия).

Аорта, лёгочная артерияи все исходящие от них крупные артерии являются амортизирующими сосудами эластического типа. За счёт эластических свойств этих сосудов создаётся непрерывный кровоток, как во время систолы, так и диастолы. Кровь в эти сосуды изгоняется желудочками под относительно высоким давлением. Амортизирующие сосуды растягиваются, принимая кровь, выбрасываемую под давлением из желудочков. Это смягчает гидродинамический удар выбрасываемой крови и обеспечивает создание запасов потенциальной энергии, которая расходуется на поддержание артериального давления во время диастолы желудочков сердца. Амортизирующие сосуды обладают очень малым сопротивлением кровотоку.

В связи с тем, что кровь выбрасывается сердцем отдельными порциями, кровоток в артериях имеет пульсирующий характер, поэтому линейная и объёмная скорости меняются: они максимальны в аорте и лёгочной артерии в момент систолы желудочков и уменьшаются во время диастолы. Значение эластичности сосудистых стенок состоит в том, что они обеспечивают переход прерывистого, пульсирующего тока крови в постоянный. Это важное свойство сосудистой стенки обусловливает сглаживание резких колебаний давления, что способствует бесперебойному кровоснабжению органов и тканей.

Объёмная скорость кровотока (Q)- это объём крови протекающей через всю кровеностную систему за 1 минуту. (млмин; в миллилитрах в минуту).

Линейная скорость кровотока отражает скорость продвижения частиц крови за единицу времени. Выражается в см/с.

Наибольшее сопротивление кровотоку возникает в артериолах, их ещё называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами. Они являются артериями мышечного типа. Артериолы представляют собой тонкие сосуды (диаметром 15-70мкм). Стенка этих сосудов содержит толстый слой гладкомышечных волокон, при сокращении которых просвет сосуда может значительно уменьшаться. При этом резко повышается сопротивление артериол. Изменение сопротивления артериол меняет уровень давления крови в артериях. При уменьшении просвета артериол АД в артериях увеличивается, при увеличении -падает. Кроме этого артериолы являются «кранами сердечно-сосудистой системы». Сопротивление резистивных сосудов облегчает растяжение крупных артерий, поэтому кровь, выбрасываемая сердцем во время систолы, не успевает перейти в мелкие кровеносные сосуды. В результате этого создаётся временный избыток крови в крупных артериальных сосудах. Открытие этих кранов увеличивает отток крови в капилляры соответствующей области, улучшая местное кровообращение, а закрытие резко ухудшает кровообращение данной сосудистой системы.

Таким образом, артериолы выполняют двойную роль:

1)участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления;

2)участвуют в регуляции величины местного кровотока через тот или иной орган или ткань.

Величина органного кровотока соответствует потребности органа в кислороде и питательных веществах, определяемой уровнем рабочей активности органа.

В работающем органе тонус артериол уменьшается, что обеспечивает повышение притока крови. Чтобы общее артериальное давление при этом не снизилось в других (неработающих) органах, тонус артериол повышается. Суммарная величина общего периферического сопротивления и общий уровень артериального давления остаются примерно постоянными, несмотря на непрерывное перераспределение крови между работающими и неработающими органами.

Источник