Объемная скорость кровотока в сосуде
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:
Q = V/t, (4),
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
R = 8hl/pr4, (5)
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:
RS = R1 + R2, (6)
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:
1/RS = 1/R1 + 1/R2, (7)
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»).
Источник
Оглавление темы “Функции систем кровообращения и лимфообращения. Система кровообращения. Системная гемодинамика. Сердечный выброс.”:
1. Функции систем кровообращения и лимфообращения. Система кровообращения. Центральное венозное давление.
2. Классификация системы кровообращения. Функциональные классификации системы кровообращения ( Фолкова, Ткаченко).
3. Характеристика движения крови по сосудам. Гидродинамические характеристики сосудистого русла. Линейная скорость кровотока. Что такое сердечный выброс?
4. Давление кровотока. Скорость кровотока. Схема сердечно-сосудистой системы ( ССС ).
5. Системная гемодинамика. Параметры гемодинамики. Системное артериальное давление. Систолическое, диастолическое давление. Среднее давление. Пульсовое давление.
6. Общее периферическое сопротивление сосудов ( ОПСС ). Уравнение Франка.
7. Сердечный выброс. Минутный объем кровообращения. Сердечный индекс. Систолический объем крови. Резервный объем крови.
8. Частота сердечных сокращений ( пульс ). Работа сердца.
9. Сократимость. Сократимость сердца. Сократимость миокарда. Автоматизм миокарда. Проводимость миокарда.
10. Мембранная природа автоматии сердца. Водитель ритма. Пейсмекер. Проводимость миокарда. Истинный водитель ритма. Латентный водитель ритма.
Характеристика движения крови по сосудам. Гидродинамические характеристики сосудистого русла. Линейная скорость кровотока. Что такое сердечный выброс?
Отличительной особенностью характеристики сердечно-сосудистой системы на современном этапе является требование выражать все составляющие ее параметры количественно. Геометрические (табл. 9.1) и гидродинамические (табл. 9.2) характеристики системы кровообращения свидетельствуют о том, что аорта представляет собой трубку диаметром 1,6-3,2 см с площадью поперечного сечения 2,0-3,5 см2, постепенно разветвляющуюся на 109 капилляров, площадь поперечного сечения каждого из которых равна 5 • 10~7 см2.
Радиус усредненного капилляра может составлять 3 мкм, длина – около 750 мкм (хотя диапазон реальных значений довольно велик). Площадь поверхности стенки каждого усредненного капилляра равна 15 000 мкм2, а площадь поперечного сечения – 30 мкм2. Поскольку доказано, что обмен происходит и в посткапиллярных венулах, можно допускать, что общая обменная поверхность мельчайшего сосуда большого круга составляет 25 000 мкм2. Общее число функционирующих капилляров у человека массой 70 кг должно быть порядка 40 000 млн., тогда общая обменная площадь поверхности капилляров должна составлять около 1000 м2.
Таблица 9.1. Геометрические характеристики сосудистого русла большого круга крово обращения 
В сосудах различают скорость кровотока объемную и линейную.
Объемная скорость кровотока – количество крови, протекающее через поперечное сечение сосуда в единицу времени. Объемная скорость кровотока через сосуд прямо пропорциональна давлению крови в нем и обратно пропорциональна сопротивлению току крови в этом сосуде.
Линейная скорость кровотока отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной скорости, деленной на площадь сечения кровеносного сосуда. 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.
Таблица 9.2. Гидродинамические характеристики сосудистого русла большого круга кровообращения 
Под сердечным выбросом понимают количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды в единицу времени.
Исходя из величины сердечного выброса в покое и средней скорости кровотока в капилляре (см. табл. 9.2) подсчитано, что площадь поперечного сечения капиллярного ложа должна в 700 раз превышать площадь поперечного сечения аорты. В покое функционирует только 25-35 % капилляров и общая площадь их обменной поверхности составляет 250-350 м2.
– Также рекомендуем “Давление кровотока. Скорость кровотока. Схема сердечно-сосудистой системы ( ССС ).”
Источник
Регуляция объема кровотока и периферического сопротивления. Объемный кровотокОбъем крови, протекающей по кровеносному сосуду, определяется двумя факторами: (1) разницей давления между двумя концами кровеносного сосуда (так называемым градиентом давления), которая является движущей силой кровотока; (2) силами, препятствующими движению крови по сосуду, которые в совокупности называют сосудистым сопротивлением. На рисунке показано влияние этих факторов на кровоток в отрезке сосуда, взятого из любого участка сосудистой системы.
P1 представляет собой давление в начальной части сосуда; давление на другом конце сосуда обозначено Р2. Сопротивление кровотоку возникает в результате трения между движущейся кровью и эндотелием стенки кровеносного сосуда на всем его протяжении. Объем протекающей крови можно рассчитать, пользуясь формулой, выражающей закон Ома: F=ΔP/R,где F – объемный кровоток, ΔР – разница давлений (P1 – Р2), R – сопротивление кровотоку. Из данной формулы следует, что величина объемного кровотока прямо пропорциональна разнице давлений и обратно пропорциональна сопротивлению. Обратите внимание, что разница давлений между двумя концами кровеносного сосуда, которая обеспечивает движение крови по сосуду, не является абсолютной величиной давления в сосуде. Например, если давление на обоих концах сосуда равно 100 мм рт. ст. и нет разницы давления между двумя концами сосуда, то движение крови по сосуду не происходит, несмотря на высокий уровень давления в нем. Закон Ома является основным законом гемодинамики. В связи с этим мы должны ознакомиться и с другими уравнениями, вытекающими из этого закона: ΔР = F х R, R= ΔP/F Объемный кровотокОбъемный кровоток – это объем крови, протекающий через данный участок сосудистой системы за данный период времени. Обычно объемный кровоток измеряется в миллилитрах за минуту или в литрах за минуту, но может быть выражен также в миллилитрах за секунду и в каких-либо других единицах. Общий объемный кровоток в сосудистой системе взрослого человека в покое составляет около 5000 мл/мин. Это так называемый сердечный выброс, т.е. количество крови, которое сердце перекачивает в аорту за минуту. Методы измерения объемного кровотока. Для измерения объема протекающей крови механические или механоэлектрические датчики разных типов могут быть расположены вдоль кровеносного сосуда или внутри него, или снаружи. Их называют флоуметрами.
Генерация электрического тока между электродами, расположенными вблизи кровеносного сосуда, по сосуду, помещенному в мощное магнитное поле, протекает кровь (Б). Датчик электромагнитного флоуметра (В) (датчик, охватывающий кровеносный сосуд, вживляется для проведения хронического эксперимента). Электромагнитный флоуметр. Наиболее важное значение имеет метод определения объемного кровотока, который не требует повреждения кровеносного сосуда. Таким методом является электромагнитная флоуметрия. На рисунке показан генератор электродвижущей силы (электрического напряжения) в металлическом проводнике, который быстро движется в магнитном поле в поперечном направлении. Это хорошо известный принцип работы электрического генератора. На рисунке показан тот же принцип, однако генерация электродвижущей силы происходит в крови, движущейся в магнитном поле. Для этого кровеносный сосуд помещается между полюсами мощного магнита, а регистрирующие электроды находятся с двух сторон от сосуда перпендикулярно по отношению к силовым линиям магнита. Когда кровь течет по сосуду, между двумя электродами возникает электрическое напряжение, которое измеряют с помощью вольтметра или регистрируют электронным устройством. Это напряжение пропорционально скорости кровотока. На рисунке показан датчик, который накладывают на крупный кровеносный сосуд для регистрации объемного кровотока. Такой датчик состоит из сильного магнита и пары электродов. Преимуществом электромагнитного флоуметра является то, что он может улавливать изменения кровотока на величину меньшую, чем 1/100 в секунду, а значит, регистрировать не только постоянный уровень, но и пульсовые колебания кровотока. Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021 – Также рекомендуем “Ультразвуковой флоуметр. Ламинарное течение крови в сосудах” Оглавление темы “Сосудистая система”: 1. Электрокардиограмма при фибрилляции желудочков. Электрошоковая дефибрилляция желудочков 2. Ручной массаж сердца в помощь дефибрилляции. Фибрилляция предсердий 3. Трепетание предсердий. Остановка сердца 4. Функциональные участки системы кровообращения. Объемы крови в различных отделах сосудистой системы 5. Давление крови в различных участках сосудистой системы. Теоретические основы кровообращения 6. Регуляция объема кровотока и периферического сопротивления. Объемный кровоток 7. Ультразвуковой флоуметр. Ламинарное течение крови в сосудах 8. Турбулентное течение крови. Давление крови 9. Сопротивляемость сосудов. Проводимость сосудов 10. Закон Пуазейля. Диаметр артериол и их сопротивление |
Взаимосвязь между давлением, сопротивлением и объемным кровотокомИсточник
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.
Источник