Лекция 14. Физиология кровообращения 3. || Основные законы гемодинамики физиология кратко

Физиология гемодинамики — Студопедия

Лекция 14. Физиология кровообращения 3. || Основные законы гемодинамики физиология кратко

Кровообращением называется движение крови по сосудистой системе. Оно обеспечивает газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между всеми органами и тканями, гуморальную регуляцию различных функций организма и перенос образующегося в организме тепла.

Кровообращение является процессом, необходимым для нормальной деятельности всех систем организма, в первую очередь – центральной нервной системы. Раздел физиологии, посвященный закономерностям течения крови по сосудам, называется гемодинамикой, основные законы гемодинамики основаны на законах гидродинамики, т.е.

учения о движении жидкости в трубках.

Законы гидродинамики приложимы к системе кровообращения только в известных пределах и только с приблизительной точностью. Гемодинамика – это раздел физиологии о физических принципах, лежащих в основе движения крови по сосудам.

Движущей силой кровотока является разница давления между отдельными участками сосудистого русла: кровь течет от области с б?льшим давлением к области с меньшим давлением. Этот градиентдавления служит источником силы, преодолевающей гидродинамическое сопротивление.

Гидродинамическое соп­ротивление зависит от размеров сосудов и вязкости крови.

Основные гемодинамические показатели

1. Объемная скорость движения крови. Кровоток, т.е.

объем крови, проходящей за единицу времени через кровеносные сосуды в каком-нибудь отделе кровеносного русла, равен отношению разности средних давлений в артериальной и венозной частях этого отдела (или в любых других частях) к гидродинамическому сопротивлению. Объемная скорость кровотока отражает кровоснабжение какого-либо органа или ткани.

В гемодинамике этому гидродинамическому показателю соответствует объемная скорость крови, т.е. количество крови, протекающее через кровеносную систему в единицу времени, другими словами – минутный объем кровотока.

Поскольку кровеносная система замкнутая, то через любое поперечное сечение ее в единицу времени проходит одно и то же количество крови. Кровеносная система состоит из системы ветвящихся сосудов, поэтому суммарный просвет растет, хотя просвет каждого разветвления постепенно уменьшается.

Через аорту, также как через все артерии, все капилляры, все вены в минуту проходит один и тот же объем крови.

2. Второй гемодинамический показательлинейная скорость движения крови.

Вы знаете, что скорость истечения жидкости прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна сопротивлению. Следовательно, в трубках различного диаметра скорость течения крови тем больше, чем меньше сечение трубки.

В кровеносной системе самым узким местом является аорта, наиболее широким капилляры (напомним, что мы имеем дело с суммарным просветом сосудов). Соответственно этому кровь в аорте движется гораздо быстрее – 500 мм/сек, чем в капиллярах – 0,5 мм/сек.

В венах линейная скорость кровотока снова возрастает, так как при слиянии вен друг с другом суммарный просвет кровяного русла суживается. В полых венах линейная скорость кровотока достигает половины скорости в аорте (рис. ).

Линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Результирующая всех линейных скоростей в различных частях сосудистой системы выражается временем кругооборота крови. Она у здорового человека в покое равна 20 секундам. Это значит, что одна и та же частица крови проходит через сердце каждую минуту 3 раза. При напряженной мышечной работе время кругооборота крови может уменьшаться до 9 секунд.

3. Сопротивление сосудистой системы – третий гемодинамический показатель. Протекая по трубке, жидкость преодолевает сопротивление, которое возникает вследствие внутреннего трения частиц жидкости между собой и о стенку трубки. Это трение будет тем больше, чем больше вязкость жидкости, чем уже ее диаметр и чем больше скорость течения.

Под вязкостью обычно понимают внутреннее трение, т. е. силы, влияющие на течение жидкости.

Однако следует учитывать, что существует механизм, препятствующий значительному повышению сопротивления в капиллярах.

Он обусловлен тем, что в наиболее мелких сосудах (диаметром меньше 1 мм), эритроциты выстраиваются в так называемые монетные столбики и по­добно змее двигаются по капилляру в оболочке из плазмы, почти не контактируя со стенками капилляра.

В результате этого условия кровотока улучшаются, и этот механизм частично препятст­вует значительному повышению сопротивления.

Гидродинамическое сопротивление зависит и от размеров сосудов от их длины и поперечного сечения. В суммарном виде уравнение, описывающее сосудистое сопротивление представляет следующее (формула Пуазейля):

R = 8?L/πr4

где ? – вязкость, L – длина, π = 3,14 (число пи), r – радиус сосуда.

Кровеносные сосуды оказывают значительное сопротивление току крови, и сердцу приходится большую часть своей работы тратить на преодоление этого сопротивления. Основное сопротивление сосудистой системы сосредоточено в той ее части, где происходит разветвление артериальных стволов на мельчайшие сосуды. Однако максимальное сопротивление представляют самые мельчайшие артериолы.

Причина заключается в том, что артериолы, имея почти такой же диаметр, как и капилляры, в общем длиннее и скорость течения крови в них выше. При этом величина внутреннего трения возрастает. Кроме того, артериолы способны к спазмированию. Общее сопротивление сосудистой системы все время увеличивается по мере удаления от основания аорты.

Давление крови в сосудах

Это – четвертый, и самый важный гемодинамический показатель, так как его легко измерить.

Если ввести в крупную артерию животного датчик манометра, то прибор обнаружит давление, колеблющееся в ритме сердечных сокращений около средней величины, равной примерно 100 мм рт ст. Существующее внутри сосудов давление создается работой сердца, нагнетающего кровь в артериальную систему в период систолы.

Однако, и во время диастолы, когда сердце расслаблено и работы не производит, давление в артериях не падает до нуля, а лишь немного западает, сменяясь новым подъемом во время следующей систолы. Таким образом, давление обеспечивает непрерывный ток крови, несмотря на прерывистую работу сердца.

Причина – в эластичности артерий.

Величина артериального давления определяется двумя факторами: количество крови, нагнетаемой сердцем, и сопротивлением, существующим в системе:

P = QR

Ясно, что кривая распределения давления в сосудистой системе должна явиться зеркальным отражением кривой сопротивления. Так, в подключичной артерии собаки Р = 123 мм рт. ст., в плечевой – 118 мм, в капиллярах мышц 10 мм, лицевой вене 5 мм, яремной – 0,4 мм, в верхней полой вене – 2,8 мм рт ст.

Среди этих данных обращает на себя внимание отрицательная величина давления в верхней полой вене. Она означает, что в непосредственно прилегающих к предсердию крупных венозных стволах давление меньше атмосферного. Создается оно присасывающим действием грудной клетки и самого сердца во время диастолы и способствует движению крови к сердцу.

Источник: https://studopedia.ru/1_93737_lektsiya--fiziologiya-gemodinamiki.html

Лекция 14. Физиология кровообращения 3. || Основные законы гемодинамики физиология кратко

Лекция 14. Физиология кровообращения 3. || Основные законы гемодинамики физиология кратко

Коэффициент поглощения абсолютно черного тела

и не зависит от длины волны.

https://www..com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Примеры абсолютно черного тела: сажа, черный

бархат.

Серые тела – тела, у которых

.

Пример: тело человека считают серым телом

.

Черные
и серые тела – это физическая абстракция.

12. Законы течения вязких жидкостей

где – спектральная излучательная способность

абсолютно черного тела.

Тепловое излучение является равновесным – сколько энергии излучается телом,

столько ее им и поглощается.

Рис. 41. Кривые распределения энергии в спектрах

теплового излучения

различных тел (1 – абсолютно черное тело, 2 – серое

тело,

3
– произвольное тело)

2. Закон Стефана – Больцмана (1879, 1884):интегральная излучательная способность абсолютно черного тела () прямо пропорциональна четвертой степени

его термодинамической температуры (Т).

где – постоянная

Стефана – Больцмана

3. Закон Вина (1893):длина волны, на которую приходится максимум спектральной излучательной способности данного тела, обратно пропорциональна

температуре.

, где =–

постоянная Вина.

Рис. 42. Спектры теплового излучения абсолютно

черного тела при различных температурах

Тело человека имеет постоянную температуру благодаря терморегуляции. Основной частью терморегуляции является теплообмен

организма с окружающей средой.

а) теплопроводность (0 %), б) конвекция (20 %), в) излучение

(50 %), г) испарение (30 %).

Диапазон
теплового излучения тела человека

Температура поверхности кожи человека:

.

По закону Вина

.

Длина волны соответствует инфракрасному диапазону, потому не воспринимается

глазом человека.

Излучательная
способность тела человека

Тело человека считается серым телом, так как частично излучает энергию () и поглощает излучение из окружающей

среды ().

где температура окружающей среды: ,

температура тела человека:.

https://www..com/watch?v=ytcreators

32. Контактные

методы определения температуры

Термометры:
ртутные, спиртовые.

Шкала
Цельсия: t°C

Шкала
Кельвина: T = 273 t°C

Термография – это метод определения температуры участка тела человека дистанционно путем оценки интенсивности теплового

излучения.

Приборы: термограф или тепловизор (регистрирует распределение температур на выбранном

участке человека).

Вязкость (внутренние трение) жидкости – свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее

части относительно другой.

Основной закон вязкой жидкости был установлен И. Ньютоном (1687 г.) – формула

Ньютона

–сила внутреннего
трения;

–динамический
коэффициент вязкости;

–градиент скорости, показывающий на сколько изменилась скорость при изменении на единицу расстояния в направления ОХ при переходе

от слоя к слою (скорость сдвига);

–площадь
соприкасающихся слоев.

крови в норме = 0,004 – 0,005 Па .

с.

Наряду с динамическим коэффициентом вязкости рассматривают кинематический коэффициент вязкости (–

плотность жидкости).

Жидкости делятся по вязким свойствам на два вида: ньютоновские

и неньютоновские.

Ньютоновской называется жидкость, коэффициент вязкости которой зависит только от природы и температуры. Для ньютоновских жидкостей ~. Для них справедлива формула Ньютона, в которой коэффициент вязкости является постоянным параметром, не зависящим от

условий течения жидкости.

Неньютоновской называется жидкость, коэффициент вязкости которой зависит не только от природы вещества и температуры, но и от условий течения жидкости, в частности, от градиента скорости.

Коэффициент вязкости в этом случае не является константой. При этом вязкость жидкости характеризуется условным коэффициентом вязкости, который зависит от определенных условий течения жидкости (например, давления, скорости).

Зависимость силы вязкости от градиента скорости становится

нелинейной.

Кровь – неньютоновская жидкость. В наибольшей степени это связано с тем, что она обладает внутренней структурой, представляя собой суспензию форменных элементов в растворе – плазме. Плазма – практически ньютоновская жидкость. Поскольку 93% форменных элементов составляют эритроциты, то при упрощенном рассмотрении – кровь – это суспензия

https://www.youtube.com/watch?v=5ItoIXKOQzc\u0026list=PL_KhOqOVYWnln4EE3Lvbi3mwnPzxOEyJR

эритроцитов в физиологическом растворе.

https://www..com/watch?v=ytabout

13. Режимы течения крови разделяют на ламинарное

и турбулентное

где

– радиус трубы, – расстояние от оси,

– максимальная скорость.

С Рис. 15увеличением скорости движения ламинарное течение переходит втурбулентное, при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в потоке возникают хаотические движения по сложным траекториям. Для турбулентного течения характерно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со

временем в каждой точке потока.

где

– средняя скорость жидкости по поперечному
сечению;

–диаметр трубы;

– плотность жидкости.

Если значение меньше критического, то имеет место ламинарное течение жидкости, если больше

– течение становится турбулентным.

(для крови),

(для воды).

Турбулентное течение связано с дополнительной затратой энергии, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце. Шум, возникающий при турбулентном течении крови, может быть использован для диагностики

заболеваний.

37. Методы рентгеновской диагностики

1. Рентгенография – получение изображения внутренних

органов на фотопленке.

фотопленка

2. Флюорография – это рентгенография на малоформатных

пленках

Метод рентгеноструктурного анализа включает исследования характеристических спектров, на основе которых проводят качественный и количественный анализ структуры веществ. Этим методом Дж. Уотсон и Ф. Крик установили структуру ДНК и

были удостоены Нобелевской премией.

Рентгеноструктурный анализ, основанный на дифракции рентгеновских лучей, используют для исследования лекарственных и биологически активных веществ.

Перспективы использования этого метода в фармации связаны с идентификацией кристаллических лекарственных веществ, их полиморфных модификаций, с поиском новых комплексных координационных соединений для создания новых медицинских препаратов и биостимуляторов, с исследованием элементного и фазового состава неорганических и органических

лекарственных веществ.

38. Элементы радиационной физики. Основы дозиметрии

Ядерная физика занимается изучением атомных ядер. Ядра состоят из протонов и нейтронов ,

называемых нуклонами.

Размер (диаметр) атома da ~ , размер ядра dя ~

.

Символика обозначения ядра: ,

где

Z – число протонов в ядре (порядковый номер элемента

в таблице Менделеева);

A – массовое число (количество нуклонов в ядре): A=Z N

;

N – количество нейтронов в ядре: N=A – Z

. .

Изотопы – ядра с одинаковым количеством протонов (Z) и различным количеством нейтронов (N).

Массы ядер принято измерять в атомных единицах массы (а.е.м.), выбранных таким образом, что масса изотопа углерода

в точности равна 12.000 а.е.м.

https://www..com/watch?v=ytadvertise

протон

q = 1,6.10-19 Кл mp

= 1,007 а.е.м.

нейтрон

q =0 Кл mn

= 1,008 а.е.м.

1 МэВ = 106 эВ = 106 .1,6 . 10 – 19 Дж = 1,6 . 10 – 13

Дж.

Радиоактивность – способность некоторых ядер самопроизвольно распадаться с испусканием

других ядер и элементарных частиц.

Основные
типы радиоактивности

Пример:
.

2. – распад – самопроизвольное превращение протонов

и нейтронов внутри ядра.

(антинейтрино)

Пример: 
.

(нейтрино)

Пример:
.

Пример:
.

3. – излучение – это фотон очень высокой энергии (коротковолновое электромагнитное излучение с длинной волны

м).

Закон радиоактивного распада.

Период полураспада. Активность

https://www..com/watch?v=ytpress

N
– количество нераспавшихся ядер в

момент
времени t;

N0 – количество ядер в начальный момент

времени;

–постоянная радиоактивного распада Рис. 47. График

https://www.youtube.com/watch?v=2J9eLYFcM1Y\u0026list=PL_KhOqOVYWnln4EE3Lvbi3mwnPzxOEyJR

закона радиоактивного распада

Период полураспада (Т) – время, в течении которого распадается половина ядер

радиоактивного образца.

Если t = Т, то .

Активность (А) – скорость радиоактивного распада (количество

распадов за единицу времени).

Единицы измерения:

СИ [А] = Бк (беккерель);

внесистемная [А] = Ки (кюри). 1 Ки = 3,7 . 1010

Бк.

11. І. Реологические свойства крови

Идеальная жидкость – жидкость, в которой нет сил трения между слоями и она абсолютно нерастяжима и

несжимаема.

Вязкая жидкость – жидкость, в которой учитываются силы

трения между движущимися слоями.

Законы
справедливые для идеальной жидкости

https://www..com/watch?v=upload

Уравнение
неразрывности струи

Так как жидкость несжимаема (плотность всюду одинаковая), то через любое сечение трубы в единицу времени протекают

одинаковые объемы жидкости.

где

– объем,
– площадь поперечного сечения трубы,

–линейная скорость
течения жидкости.

Уравнение
Бернулли

Основано на теореме: изменение полной энергии системы равно работе внешних сил, если не учитывать

силы трения внутри системы.

где

– статическое давление,

–гидростатическое
давление,

–гидродинамическое
давление.

https://www..com/watch?v=https:tv..com

Согласно уравнению Бернулли давление в потоке жидкости выше там, где скорость меньше

и наоборот.

Источник: https://gdesvadba.ru/osnovnye-zakony-gemodinamiki-fiziologiya-kratko/

Лечим просто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: