Теоретичні відомості

Початковий тиск, необхідний для руху кровi по судинній системi, створюється робо­тою серця. В цьому плані серце являє собою ритмічно працюючий насос, у якого ро­боча фаза (скорочення м'яза - систола) чергується з холостою фазою (розслаблення м'яза - діастола). При кожному скороченні лівого шлуночка серця в аорту, яка запов­нена кров'ю під відповідним тиском, виштовхуеться так званий ударний об'єм кpoвi, який в середньому дорівнює 60-70мм.рт.ст. Після цього клапани аорти закри­ваються. Додатковий об'єм крові, який надійшов в аорту, підвищує в ній тиск i викликає розтяг стінок судин, збільшуючи таким чином їх об'єм. Цей тиск в aopтi називається систолічним. Хвиля підвищеного тиску крові швидко розповсюджується вздовж артеріальної частини судинної системи i викликає коливання и стінок. Ця хвиля тиску називається пульсовою хвилею, швидкість її розповсюдження залежить від пружності та густини стінок судин i дорівнює 6-8 м/с.

У період діастоли стінки аорти поступово скорочуються до вихідного положення i при цьому проштовхується додатковий об'єм крові в навколишні артерїї. Стінки цих судин, в свою чергу, розтягуючись, а потім скорочуючись, проштовхують кров у наступні ланки судинної системи. В результаті потік кpoвi набуває неперервного ха­рактеру із швидкістю в великих судинах порядку 0,3-0,5 м/с.

Кількість кpoвi, яка протікає через поперечний nepepiз судини за одиницю часу, на­зивається об'ємною швидкістю кровотоку. Ця швидкість залежить від різниці тисків на початку i в кінці ділянки судинної системи та загального опору потоку крові. Об'ємну швидкість визначають за формулою Пуазейля, хоча oпip потоку кpoвi в судинній системі більший, ніж врахований у формулі, внаслідок втрат енергії під час деформації її еластичних стінок, а також турбулентної течії в розгалуженнях.

Зміна швидкості та тиску крові на різних ділянках судинної системи показана на рис.1. В артеріолах i капілярах кров'яний тиск сильно падає, що зумовлено великим опором r внаслідок тертя в артеріолах i капілярах. Для пояснения цього змоделюємо капілярну систему з п однакових паралельно сполучених трубок радіусом r. Гід-равлічний oпip однієї трубки обернено пропорційний пr ⁴:

Х=(8ηl)/πr ⁴ .

Сумарний поперечний переріз S пропорційний пr ², то , очевидно, можна сказати, що результуючий опір системи обернено пропорційний Sr². Таким чином, можна ствер­джувати, що навіть у випадку великого S, якщо r достатньо мале, Sr² теж мале. Отже, результуючий опір великий. Таке явище спостерігається у випадку артеріол і капіля­рів. У венозних судинах з площею перерізу, приблизно в 2 рази більшою від площі перерізу артерій, швидкість течії крові невелика і спад тиску незначний. У широких венах тиск біля серця стає на декілька міліметрів нижчим від атмосферного, при цьому кров рухається за рахунок присмоктувальної дії грудної клітини під час вдиху.

Рух крові в судинній системі та розподіл її між різними ділянка­ми цієї системи за­лежать від роботи серця, перерізу судин, їх еластичності, кількості циркулюючої крові, її реологічних властивостей, тонусу судин і регулюються центральною нерво­вою системою.

Рис.1.

Судинна си­стема не спо­лучена з ат­мосферою. Судини роз­міщені в різ­них напрям-ках. Вважа­ють, що в ар­теріальних і венозних су­динах, сполу­чених капіля­рами, гід-рос­татичний тиск крові взаємно врівноважу­ється. Якщо стінки судин пошкоджуються, то може бути сполучення судини з атмосферою і тоді проявляється дія гідростатич­ного тиску крові.

Дуже поширеним методом вимірювання тиску крові в медичній практиці є метод Короткова. Принцип вимірювання кров'яного тиску за Коротковим полягає в тому, що ми прослуховуємо звукові явища, які виникають у плечовій артерії тоді, коли вона стиснута манжеткою, в яку накачане повітря. Тиск повітря через м'які тканини плеча передається на стінки плечової артерії. Вони повністю стискуються і не пропу­ска­ють крові, якщо тиск повітря в манжетці перевищує тиск крові в плечовій артерії. Стиску­вання плечової артерії веде до деформації її стінок, при цьому, через наявність в них еластичних волокон, стінки артерії приходять в напружений стан.

При випусканні за допомогою крана з манжетки повітря стискування стінок пле-чової артерії зменшується настільки, що під час систоли (скорочення) лівого шлу-ночка невеликий об'єм крові зможе пройти, розштовхнувши стиснені і напружені сті­нки артерії, примушуючи їх короткий час коливатися з звуковою частотою подібно до того, як це відбувається з натягнутою струною, якщо її торкнутися. Це відбува­ється тоді, коли тиск повітря в манжетці на артерію дорівнює тиску крові в артерії. Коливання стінок плечової артерії являють собою коливання звукової частоти і про­слуховуються у вигляді окремих тонів при кожній систолі лівого шлуночка. Отже, при прослуховуванні першого тону можна виміряти систолічний (максимальний) тиск крові. В момент появи першого тону, тобто проходження першої порції крові, тиск крові в артерії дорівнює тиску повітря в манжетці, величину якого показує при­лад (манометр), який сполучений з манжеткою. При дальшому випусканні повітря з манжетки стискання стінок плечової артерії зменшується, об'єм крові, який проходить через артерію, збільшується, амплітуда коливань ще напружених стінок артерії зро­с­тає, тони стають голоснішими.

Після появи перших тонів до них приєднуються шуми. Інтенсивність шумів може бути досить велика, а тому тони (звукові удари) можуть не прослуховуватись, хоч і будуть існувати. Походження шумів зовсім інше, ніж тонів. Коли кров у достат­ньому об'ємі проходить через звужений просвіт артерії, то швидкість течії рідини обер­нено пропорційна площі поперечного перерізу судини:

U₁/U₂= S₂/S₁

де U₂ - швидкість у вузькому місці;

U₁- швидкість у широкому місці труби;

S₂ - площа поперечного перерізу у вузькому місці;

S₁ - площа поперечного пере­різу в ши­рокому місці.

Рис. 2.

У звуженому місці артерії течія крові прискорюється і набирає турбулентного харак­теру, що супроводжується виникненням шумів, просвіт плечової артерії досягає норма­льної вели­чини, рух крові стає більш спокійнішим, набуває ламінарного характеру, шуми зникають і знову чітко прослуховуються тони. В момент різкого послаблені тонів або в момент зникнення останнього тону тиск в манжетці, а і показання манометра до­рів­нюють міні­мальному тиску крові.

Подальше зменшення тиску в манжетці дає можливість aртерії вийти з напруже­ного стану, і стінки її не будуть коливатися зі звуковою частотою, течія крові в артерії стає ламінарною, а тому ні тої шуми не прослуховуються.

Для прослуховування звук явищ, що виникають у судина застосовується стето­фонендоскоп. Стетофонендоскоп накладається в області ліктьової ямки з внутріш­ньої сторони, де проходить нижній відрізок плечової артерії, яка розгалужується дещо нижче місця npocлуховування на дві гілки -ліктьову і променеву (рис.2).