§ 3.6 Основні гемодинамічні показники

Об'ємна швидкість Q – це величина, яка чисельно дорівнює об'єму крові, що протікає за одиницю часу через переріз судини:

Q = (3.8)

Одиниця вимірювання об»ємної швидкості : ( /с). Об'ємна швидкість крові для кожного органу різна і визначається таким чином: кількість крові, що притікає до органу дорівнює кількості крові, що відтікає від органу і залежить від його функції. Наприклад Q нирок = 400 мл/хв.; Q головного мозку = 65 мл/хв.; Q печінки = 150 мл/хв.

Лінійна швидкість - це величина , яка чисельно дорівнює шляху, який проходять частинки крові за одиницю часу:

= (3.9)

Одиниця вимірювання лінійної швидкості : м/с. Так, як лінійна швидкість різна по перерізу судин, то мова йде про лінійну швидкість, середню по перерізу.

Швидкість потоку крові у судині зі змінним перерізом обернено пропорційна площі цього перерізу, що випливає з рівняння неперервності (3.5).

Судинна система має мінімальний переріз в ділянці аорти. При переході

до артерій, артері­ол і капілярів сумарна площа судин збільшується і максимального значення дося­гає в області капілярів (рис. 1.39).

Рисунок 1.39

Так, як кількість крові , що циркулює в системі, стала, то і об'ємна швидкість кровотоку в будь-якому перерізу серцево-судинної системи також стала:

Q= S=const (3.10)

Рівняння (3.10) називають рівнянням нерозривності течії в гемодинаміці.

Об'ємну швидкість можна розрахувати по формулі Пуазейля:

= (3/11)

д – ₁ - _{2 –} спад тиску на початку та в кінці системи,

l – довжина судини

– динамічна в'язкість,

- внутрішній радіус судини.

Якщо скористатися аналогією з законом Ома. (3.11) можна переписати у вигляді Q = , де

R = (3.12 )

Ця величина називається гемодинамічним опором судини і дозволяє моделювати кровообіг за допомогою електричних кіл. Це дало можливість створити апарати штучного кровообігу.

Кров'яний тиск – це величина, що дорівнює відношенню сили, що діє зі сторони крові на судини до площі поверхні S

= ( 3.13)

Розрізняють такі види тисків:

1.Трансмуральний тиск – це різниця тисків на внутрішню ( _в) та зовнішню ( _з) стінки судин:

_т = _в - _з ( 3.14)

Трансмуральний тиск збільшує або зменшує діаметр кровоносних судин.

2. Гідростатичний тиск – це тиск, що виникає під дією сили тяжіння:

_г = gh ( 3.14)

де - густина крові;

g – прискорення вільного падіння;

h – висота стояння рідини.

Гідростатичний тиск впливає на розподіл крові в серцево-судинній системі людини, відтоку крові з верхньої частини в нижню частину тіла людини, що вертикально стоїть і притоку на рівні серця _г =0, тому вимірювання кров'яного артеріального тиску проводять на рівні плеча.

Види артеріального тиску:

1. Систолічний тиск _с – максимальний під час систоли.

Наприклад , _с = 120 мм рт. ст. ( рис.39).

2. Діастолічний тиск _д - мінімальний під час діастоли.

Наприклад, _д = 80 мм рт.ст. ( рис 39).

3. Пульсовий тиск _п - пропорційний амплітуді коливань артеріального тиску ( рис.39):

_п = _с - _д ( 3.15)

Наприклад, _п = 120 мм рт.ст. - 80 мм рт.ст.= 40 мм рт.ст. ( рис.1.39)

4. Середній тиск _ср - це величина постійного тиску в артерії, при якій мають місце ті ж гемодинамічні ефекти, що й при пульсуючому

характері руху крові.

Для крупних судин:

_ср = _{д + п .} (3.16)

Для мілких судин:

_ср = _{д + п .} (3.17)

Наприклад, для артерії ( рис. 39):

_ср = ( 80 + ) мм рт. ст. = 100 мм рт. ст.

Основною рушійною силою кровоточу є кров'яний тиск, обумовлений надлишковим тиском, визваним роботою серця, над атмосферним тиском. Для окремо взятої судини можна вважати, що рух крові забезпечується різницею тисків на початку та в кінці системи.

Як видно з формули Пуазейля ( 3.11), спад тиску обернено пропорційний четвертій ступені радіуса судини, тобто навіть незначна зміна радіуса судини може значно змінити величину кров'яного тиску.

Саме цьому природні механізми нервової та гуморальної регуляції кров'яного тиску, а також дія ліків, нормалізуючи тиск, зв'язані зі зміною просвіту судини.

Потрібно відмітити, що закони гідродинаміки та рівняння Пуазейля мають обмеження для гемодинаміки:

1. судини еластичні, а не жорсткі трубки;

2. крім ламінарної течії є ділянки серцевосудинної системи з турбулентною течією;

3. кров – не гомогенна рідина, а суспензія;

Кожний з цих факторів збільшує гемодинамічний опір в порівнянні з теоретичним, що розрахований з рівняння Пуазейля.