Основные закономерности движения крови.
Движение крови осуществляется кровеносными сосудами, которые вместе с сердцем образуют единый круг кровообращения, потому что сердце фактически исполняет роль не одного, а двух насосов. Этими насосами являются: 1) левое предсердие и левый желудочек, кровь из которого во время периода изгнания систолы выбрасывается в аорту (“большой круг кровообращения”); а также 2) правое предсердие и правый желудочек, кровь из которого во время периода изгнания систолы выбрасывается в легочную артерию (“малый круг кровообращения”). Упрощенная схема единого круга кровообращения имеет такой вид:
Направленное движение крови по кровеносным сосудам осуществляется по градиенту давлений на каждом участке сосудистого русла, непрерывность движения крови по сосудам при ритмичной работе сердца как насоса осуществляется благодаря эластичности сосудов.
Количество крови, которая протекает за 1 мин. (МОК или Q л/мин.) через поперечное сечение единого круга кровообращения зависит от градиента давлений (ΔР) в начале и в конце участка сосудистого русла и гидродинамического сопротивления (R) движению крови соответственно с основным уравнением гемодинамики: Q = ΔР : R.
Сопротивление сосудов (R) движению крови по формуле Пуазейля зависит от таких факторов: вязкости крови (η); длины сосудов (l), суммарного радиуса кровеносных сосудов в четвертой степени (πr4): R = 8 lη / π r4.
Линейная скорость движения крови в кровеносных сосудах (υ м/с)прямо пропорциональна МОК (Q) и обратно пропорциональна площади поперечного сечения сосудов (S м2): υ = Q : S, где S = πr2.
Течение крови в кровеносных сосудах является ламинарным (линейным потоком), потому что число Рейнольдcа (Re) в норме не превышает 2000. Когда число Re становится свыше 3000, всегда возникает турбулентное течение, причиной этого может быть увеличение линейной скорости движения крови через суженные сосуды, или уменьшение вязкости крови, например, при уменьшении гематокрита.
Емкость сосудов (С) обусловлена их способностью растягиваться (растяжимостью) при увеличении в них объема крови: она прямо пропорциональная объему крови (V) и обратно пропорциональная давлению крови в сосудах (Р): С = V / Р . Емкость венозных сосудов значительно больше чем емкость артериальных сосудов, вследствие этого больший объем крови содержится в венах, чем в артериях. С возрастом растяжимость артериальных сосудов уменьшается, их емкость становится еще более малой.
Артериальное давление в системных сосудах.
Является пульсирующим давлением и изменяется во время сердечного цикла.
Систолическое давление - это наибольшее давление крови в артериальных сосудах во время сердечного цикла и обусловленное систолой левого желудочка сердца. Его величина в норме может быть в пределах 100 мм рт.ст - 139 мм рт.ст., оптимальная величина – 120 мм рт.ст.
Диастолическое давление - это наименьшее давление крови в артериальных сосудах во время сердечного цикла и обусловлено диастолой левого желудочка сердца. Его величина в норме может быть в пределах 60 мм рт.ст. - 89 мм рт.ст., оптимальная величина – 80 мм рт.ст.
Пульсовое давление - это разница между систолическим и диастолическим давлением. Его обусловливает величина СО крови. Во время изгнания крови из левого желудочка артериальное давление значительно увеличивается из-за относительно малой емкости аорты и артерий. Благодаря тому, что сопротивление кровеносных сосудов во время систолы не изменяется, пульсовое давление увеличивается так же, как увеличивается систолическое давление.
Среднее артериальное давление – среднее артериальное давление на протяжении сердечного цикла, величина которого зависит от систолического, диастолического давлений и длительности сердечного цикла. Оно может быть приблизительно рассчитано как сумма диастолического давления и 1/3 пульсового давления.
Факторы, от которых зависит величина артериального давления (Ра) крови, определены основным уравнением гемодинамики:
Упрощенно можно представить физические факторы, от которых зависит величина артериального давления, в виде такой схемы:
