Štrukturálna a funkčná organizácia obehového systému. Funkčná úloha tlmiacich, odporových, výmenných a kapacitných ciev. Hemodynamika fyziológie srdca Lineárna a objemová rýchlosť prietoku krvi v rôznych častiach systému

Obehový systém zahŕňa srdce a cievy – aortu, tepny, arterioly, kapiláry, venuly, žily a lymfatické cievy. Krv sa pohybuje cez cievy v dôsledku kontrakcie srdcového svalu.

Krvný obeh prebieha v uzavretom systéme pozostávajúcom z malých a veľkých kruhov:

Systémový obeh zásobuje všetky orgány a tkanivá krvou a živinami, ktoré obsahuje.
Pľúcny alebo pľúcny obeh je navrhnutý tak, aby obohatil krv kyslíkom.

Cirkulačné kruhy prvýkrát opísal anglický vedec William Harvey v roku 1628 vo svojej práci „Anatomické štúdie o pohybe srdca a ciev“.

Pľúcna cirkulácia začína z pravej komory, pri kontrakcii ktorej sa venózna krv dostáva do pľúcneho kmeňa a prúdi cez pľúca, uvoľňuje oxid uhličitý a je nasýtená kyslíkom. Krv obohatená kyslíkom z pľúc prúdi cez pľúcne žily do ľavej predsiene, kde končí pľúcny kruh.

Systémový obeh začína z ľavej komory, pri kontrakcii ktorej sa krv obohatená kyslíkom pumpuje do aorty, tepien, arteriol a kapilár všetkých orgánov a tkanív a odtiaľ cez venuly a žily prúdi do pravej predsiene. kde sa systémový kruh končí.

Najväčšou cievou v systémovom obehu je aorta, ktorá vychádza z ľavej srdcovej komory. Aorta tvorí oblúk, z ktorého sa vetvia tepny, ktoré vedú krv do hlavy (krčné tepny) a do horných končatín (stavcové tepny). Aorta prebieha dole pozdĺž chrbtice, kde sa z nej rozvetvujú vetvy, ktoré odvádzajú krv do brušných orgánov, do svalov trupu a dolných končatín.

Arteriálna krv bohatá na kyslík prechádza celým telom, dodáva živiny a kyslík potrebný pre bunky orgánov a tkanív pre ich činnosť a v kapilárnom systéme sa mení na venóznu krv. Venózna krv nasýtená oxidom uhličitým a produktmi bunkového metabolizmu sa vracia do srdca a z neho vstupuje do pľúc na výmenu plynov. Najväčšie žily systémového obehu sú horná a dolná dutá žila, ktoré ústia do pravej predsiene.

Ryža. Schéma pľúcneho a systémového obehu

Mali by ste venovať pozornosť tomu, ako sú obehové systémy pečene a obličiek zahrnuté do systémového obehu. Všetka krv z kapilár a žíl žalúdka, čriev, pankreasu a sleziny vstupuje do portálnej žily a prechádza pečeňou. V pečeni sa vrátnicová žila rozvetvuje na malé žily a kapiláry, ktoré sa potom opäť spájajú do spoločného kmeňa pečeňovej žily, ktorá ústi do dolnej dutej žily. Všetka krv z brušných orgánov pred vstupom do systémového obehu prúdi cez dve kapilárne siete: kapiláry týchto orgánov a kapiláry pečene. Dôležitú úlohu zohráva portálový systém pečene. Zabezpečuje neutralizáciu toxických látok, ktoré vznikajú v hrubom čreve pri odbúravaní aminokyselín, ktoré sa nevstrebávajú v tenkom čreve a sú vstrebávané sliznicou hrubého čreva do krvi. Pečeň, ako všetky ostatné orgány, dostáva aj arteriálnu krv cez pečeňovú tepnu, ktorá vychádza z brušnej tepny.

Obličky majú tiež dve kapilárne siete: v každom malpighovskom glomerule je kapilárna sieť, potom sú tieto kapiláry spojené a vytvárajú arteriálnu cievu, ktorá sa opäť rozpadá na kapiláry prepletené stočenými tubulmi.

Ryža. Schéma obehu

Charakteristickým znakom krvného obehu v pečeni a obličkách je spomalenie prietoku krvi, ktoré je podmienené funkciou týchto orgánov.

Tabuľka 1. Rozdiely v prietoku krvi v systémovom a pľúcnom obehu

Systémový obeh

Pľúcny obeh

V ktorej časti srdca sa kruh začína?

V ľavej komore

V pravej komore

V ktorej časti srdca sa kruh končí?

V pravej predsieni

V ľavej predsieni

Kde dochádza k výmene plynu?

V kapilárach umiestnených v orgánoch hrudníka a brušnej dutiny, mozgu, horných a dolných končatín

V kapilárach umiestnených v alveolách pľúc

Aký druh krvi sa pohybuje cez tepny?

Aký druh krvi sa pohybuje v žilách?

Čas potrebný na cirkuláciu krvi

Zásobovanie orgánov a tkanív kyslíkom a prenos oxidu uhličitého

Nasýtenie krvi kyslíkom a odstránenie oxidu uhličitého z tela

Čas krvného obehu je čas jedného prechodu častice krvi cez veľké a menšie kruhy cievneho systému. Viac podrobností v ďalšej časti článku.

Vzory pohybu krvi cez cievy

Základné princípy hemodynamiky

Hemodynamika je oblasť fyziológie, ktorá študuje vzorce a mechanizmy pohybu krvi cez cievy ľudského tela. Pri jej štúdiu sa používa terminológia a zohľadňujú sa zákony hydrodynamiky – náuka o pohybe tekutín.

Rýchlosť, ktorou sa krv pohybuje cez cievy, závisí od dvoch faktorov:

z rozdielu krvného tlaku na začiatku a na konci cievy;
od odporu, s ktorým sa kvapalina stretáva na svojej ceste.

Tlakový rozdiel podporuje pohyb tekutiny: čím je väčší, tým je tento pohyb intenzívnejší. Odpor v cievnom systéme, ktorý znižuje rýchlosť pohybu krvi, závisí od mnohých faktorov:

dĺžka nádoby a jej polomer (čím dlhšia dĺžka a menší polomer, tým väčší odpor);
viskozita krvi (je 5-krát väčšia ako viskozita vody);
trenie krvných častíc o steny krvných ciev a medzi sebou.

Hemodynamické parametre

Rýchlosť prietoku krvi v cievach sa uskutočňuje podľa zákonov hemodynamiky, spoločných so zákonmi hydrodynamiky. Rýchlosť prietoku krvi je charakterizovaná tromi ukazovateľmi: objemová rýchlosť prietoku krvi, lineárna rýchlosť prietoku krvi a čas krvného obehu.

Objemová rýchlosť prietoku krvi je množstvo krvi, ktoré pretečie prierezom všetkých ciev daného kalibru za jednotku času.

Lineárna rýchlosť prietoku krvi je rýchlosť pohybu jednotlivých častíc krvi pozdĺž cievy za jednotku času. V strede cievy je lineárna rýchlosť maximálna a v blízkosti steny cievy je minimálna v dôsledku zvýšeného trenia.

Čas krvného obehu je čas, počas ktorého krv prechádza systémovým a pľúcnym obehom. Prechod cez malý kruh trvá asi 1/5 a prechod cez veľký kruh 4/5 tohto času.

Hnacou silou prietoku krvi v cievnom systéme každého obehového systému je rozdiel v krvnom tlaku (ΔP) v počiatočnom úseku arteriálneho riečiska (aorta pre systémový kruh) a v konečnom úseku venózneho riečiska (vena cava a pravé átrium). Rozdiel krvného tlaku (ΔP) na začiatku cievy (P1) a na jej konci (P2) je hnacou silou prietoku krvi ktoroukoľvek cievou obehového systému. Sila gradientu krvného tlaku sa vynakladá na prekonanie odporu prietoku krvi (R) v cievnom systéme a v každej jednotlivej cieve. Čím vyšší je gradient krvného tlaku v krvnom obehu alebo v samostatnej cieve, tým väčší je objemový prietok krvi v nich.

Najdôležitejším ukazovateľom pohybu krvi cievami je objemová rýchlosť prietoku krvi, alebo objemový prietok krvi (Q), ktorý sa chápe ako objem krvi pretekajúci celým prierezom cievneho riečiska alebo krížom. -sekcia jednotlivého plavidla za jednotku času. Rýchlosť prietoku krvi sa vyjadruje v litroch za minútu (l/min) alebo v mililitroch za minútu (ml/min). Na posúdenie objemového prietoku krvi aortou alebo celkového prierezu akejkoľvek inej úrovne ciev systémového obehu sa používa koncept objemového systémového prietoku krvi. Keďže za jednotku času (minútu) celý objem krvi vytlačený ľavou komorou počas tohto času pretečie aortou a inými cievami systémového obehu, pojem minútový objem prietoku krvi (MVR) je synonymom pojmu systémového objemového prietoku krvi. IOC dospelého človeka v pokoji je 4-5 l/min.

Rozlišuje sa aj objemový prietok krvi v orgáne. V tomto prípade máme na mysli celkový prietok krvi pretekajúci za jednotku času cez všetky aferentné arteriálne alebo eferentné venózne cievy orgánu.

Objemový prietok krvi Q = (P1 - P2) / R.

Tento vzorec vyjadruje podstatu základného zákona hemodynamiky, ktorý hovorí, že množstvo krvi, ktoré pretečie celkovým prierezom cievneho systému alebo jednotlivou cievou za jednotku času je priamo úmerné rozdielu krvného tlaku na začiatku resp. konca cievneho systému (alebo cievy) a nepriamo úmerné odporu prúdiacej krvi.

Celkový (systémový) minútový prietok krvi v systémovom kruhu sa vypočíta s prihliadnutím na hodnoty priemerného hydrodynamického krvného tlaku na začiatku aorty P1 a v ústí dutej žily P2. Keďže v tomto úseku žíl je krvný tlak blízky 0, do výrazu pre výpočet Q alebo IOC sa dosadí hodnota P rovnajúca sa priemernému hydrodynamickému arteriálnemu tlaku krvi na začiatku aorty: Q (IOC) = P/ R.

Jedným z dôsledkov základného zákona hemodynamiky - hnacou silou prietoku krvi v cievnom systéme - je krvný tlak vytvorený prácou srdca. Potvrdením rozhodujúceho významu krvného tlaku pre prietok krvi je pulzujúci charakter prietoku krvi počas celého srdcového cyklu. Počas srdcovej systoly, keď krvný tlak dosiahne maximálnu úroveň, sa prietok krvi zvyšuje a počas diastoly, keď je krvný tlak minimálny, prietok krvi klesá.

Ako sa krv pohybuje cez cievy z aorty do žíl, krvný tlak klesá a rýchlosť jeho poklesu je úmerná odporu prietoku krvi v cievach. Tlak v arteriolách a kapilárach klesá obzvlášť rýchlo, pretože majú veľký odpor voči prietoku krvi, majú malý polomer, veľkú celkovú dĺžku a početné vetvy, čo vytvára ďalšiu prekážku prietoku krvi.

Odpor voči prietoku krvi vytvorený v celom cievnom riečisku systémového obehu sa nazýva celkový periférny odpor (TPR). Preto vo vzorci na výpočet objemového prietoku krvi môže byť symbol R nahradený jeho analógom - OPS:

Z tohto výrazu vyplýva množstvo dôležitých dôsledkov, ktoré sú potrebné na pochopenie procesov krvného obehu v tele, posúdenie výsledkov merania krvného tlaku a jeho odchýlok. Faktory ovplyvňujúce odpor nádoby voči prúdeniu tekutiny popisuje Poiseuilleho zákon, podľa ktorého

Z vyššie uvedeného vyjadrenia vyplýva, že keďže čísla 8 a Π sú konštantné, L sa u dospelého človeka mení málo, hodnota periférneho odporu voči prietoku krvi je určená meniacimi sa hodnotami vaskulárneho polomeru r a viskozity krvi η).

Už bolo spomenuté, že polomer ciev svalového typu sa môže rýchlo meniť a má významný vplyv na veľkosť odporu proti prietoku krvi (odtiaľ ich názov - odporové cievy) a množstvo prietoku krvi orgánmi a tkanivami. Keďže odpor závisí od hodnoty polomeru do 4. mocniny, aj malé výkyvy polomeru ciev výrazne ovplyvňujú hodnoty odporu proti prietoku krvi a prietoku krvi. Ak sa teda napríklad polomer cievy zmenší z 2 na 1 mm, potom sa jej odpor zvýši 16-krát a pri konštantnom tlakovom gradiente sa prietok krvi v tejto cieve zníži aj 16-krát. Reverzné zmeny odporu budú pozorované, keď sa polomer nádoby zvýši 2-krát. Pri konštantnom priemernom hemodynamickom tlaku sa prietok krvi v jednom orgáne môže zvýšiť, v inom - znížiť, v závislosti od kontrakcie alebo relaxácie hladkých svalov aferentných arteriálnych ciev a žíl tohto orgánu.

Viskozita krvi závisí od obsahu počtu červených krviniek (hematokrit), bielkovín, lipoproteínov v krvnej plazme, ako aj od agregovaného stavu krvi. Za normálnych podmienok sa viskozita krvi nemení tak rýchlo ako lúmen krvných ciev. Po strate krvi, s erytropéniou, hypoproteinémiou, viskozita krvi klesá. Pri významnej erytrocytóze, leukémii, zvýšenej agregácii a hyperkoagulácii erytrocytov sa môže výrazne zvýšiť viskozita krvi, čo má za následok zvýšenie odolnosti proti prietoku krvi, zvýšenie zaťaženia myokardu a môže byť sprevádzané zhoršeným prietokom krvi v cievach mikrovaskulatúry .

V ustálenom obehovom režime sa objem krvi vytlačenej ľavou komorou a pretekajúcej prierezom aorty rovná objemu krvi pretekajúcej cez celkový prierez ciev akéhokoľvek iného úseku aorty. systémový obeh. Tento objem krvi sa vracia do pravej predsiene a vstupuje do pravej komory. Z nej je krv vypudená do pľúcneho obehu a následne sa vracia do ľavého srdca cez pľúcne žily. Keďže IOC ľavej a pravej komory sú rovnaké a systémový a pľúcny obeh sú zapojené do série, objemová rýchlosť prietoku krvi v cievnom systéme zostáva rovnaká.

Avšak pri zmenách podmienok prietoku krvi, napríklad pri pohybe z horizontálnej do vertikálnej polohy, keď gravitácia spôsobuje dočasné nahromadenie krvi v žilách dolnej časti trupu a nôh, sa MOC ľavej a pravej komory môže líšiť. na krátku dobu. Čoskoro intrakardiálne a extrakardiálne mechanizmy regulujúce prácu srdca vyrovnávajú objem prietoku krvi cez pľúcny a systémový obeh.

S prudkým poklesom venózneho návratu krvi do srdca, čo spôsobuje zníženie objemu zdvihu, sa môže znížiť krvný tlak. Ak je výrazne znížená, môže sa znížiť prietok krvi do mozgu. To vysvetľuje pocit závratu, ktorý sa môže vyskytnúť, keď sa človek náhle presunie z horizontálnej do vertikálnej polohy.

Objem a lineárna rýchlosť prietoku krvi v cievach

Celkový objem krvi v cievnom systéme je dôležitým homeostatickým ukazovateľom. Jeho priemerná hodnota je 6-7% u žien, 7-8% telesnej hmotnosti u mužov a pohybuje sa v rozmedzí 4-6 litrov; 80-85% krvi z tohto objemu je v cievach systémového obehu, asi 10% - v cievach pľúcneho obehu a asi 7% - v dutinách srdca.

Najviac krvi je obsiahnutých v žilách (asi 75 %) – to svedčí o ich úlohe pri ukladaní krvi v systémovom aj pľúcnom obehu.

Pohyb krvi v cievach je charakterizovaný nielen objemovou, ale aj lineárnou rýchlosťou prietoku krvi. Rozumie sa ako vzdialenosť, ktorú prejde častica krvi za jednotku času.

Existuje vzťah medzi objemovou a lineárnou rýchlosťou prietoku krvi, ktorý je opísaný nasledujúcim výrazom:

kde V je lineárna rýchlosť prietoku krvi, mm/s, cm/s; Q - objemová rýchlosť prietoku krvi; P - číslo rovné 3,14; r je polomer plavidla. Hodnota Pr 2 odráža plochu prierezu nádoby.

Ryža. 1. Zmeny krvného tlaku, lineárnej rýchlosti prietoku krvi a plochy prierezu v rôznych častiach cievneho systému

Ryža. 2. Hydrodynamická charakteristika cievneho riečiska

Z vyjadrenia závislosti lineárnej rýchlosti od objemu v cievach obehového systému je zrejmé, že lineárna rýchlosť prietoku krvi (obr. 1) je úmerná objemovému prietoku krvi cievou (cievami) resp. nepriamo úmerné ploche prierezu tejto nádoby (nádob). Napríklad v aorte, ktorá má najmenší prierez v systémovom obehu (3-4 cm2), je lineárna rýchlosť pohybu krvi najvyššia a v pokoji je asi cm/s. S fyzickou aktivitou sa môže zvýšiť 4-5 krát.

Smerom ku kapiláram sa zvyšuje celkový priečny lúmen ciev a následne sa znižuje lineárna rýchlosť prietoku krvi v tepnách a arteriolách. V kapilárnych cievach, ktorých celková plocha prierezu je väčšia ako v ktorejkoľvek inej časti ciev veľkého kruhu (oveľa väčšia ako prierez aorty), sa lineárna rýchlosť prietoku krvi stáva minimálnou ( menej ako 1 mm/s). Pomalý prietok krvi v kapilárach vytvára najlepšie podmienky pre metabolické procesy medzi krvou a tkanivami. V žilách sa lineárna rýchlosť prietoku krvi zvyšuje v dôsledku poklesu ich celkovej plochy prierezu, keď sa približujú k srdcu. Pri ústí dutej žily je cm/s, pri záťaži sa zvyšuje na 50 cm/s.

Lineárna rýchlosť pohybu plazmy a krviniek závisí nielen od typu cievy, ale aj od ich umiestnenia v prietoku krvi. Existuje laminárny typ prietoku krvi, pri ktorom môže byť prietok krvi rozdelený do vrstiev. V tomto prípade je lineárna rýchlosť pohybu vrstiev krvi (hlavne plazmy) blízko alebo priľahlých k stene cievy najnižšia a vrstvy v strede toku sú najvyššie. Medzi vaskulárnym endotelom a parietálnymi krvnými vrstvami vznikajú trecie sily, ktoré vytvárajú šmykové napätie na vaskulárnom endoteli. Tieto napätia zohrávajú úlohu pri produkcii vazoaktívnych faktorov endotelu, ktoré regulujú lúmen krvných ciev a rýchlosť prietoku krvi.

Červené krvinky v cievach (s výnimkou kapilár) sa nachádzajú prevažne v centrálnej časti krvného toku a pohybujú sa v ňom pomerne vysokou rýchlosťou. Leukocyty sú naopak umiestnené prevažne v parietálnych vrstvách krvného toku a vykonávajú valivé pohyby pri nízkej rýchlosti. To im umožňuje viazať sa na adhézne receptory v miestach mechanického alebo zápalového poškodenia endotelu, priľnúť k stene cievy a migrovať do tkanív, aby vykonávali ochranné funkcie.

Pri výraznom zvýšení lineárnej rýchlosti pohybu krvi v zúženej časti ciev, v miestach, kde jej vetvy odchádzajú z cievy, môže byť laminárny charakter pohybu krvi nahradený turbulentným. V tomto prípade môže byť narušený vrstvený pohyb jeho častíc v prúde krvi, medzi stenou cievy a krvou môžu vznikať väčšie trecie sily a šmykové napätia ako pri laminárnom pohybe. Rozvíjajú sa vírivé prietoky krvi, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť poškodenia endotelu a ukladanie cholesterolu a iných látok do intimy cievnej steny. To môže viesť k mechanickému narušeniu štruktúry cievnej steny a iniciácii rozvoja nástenných trombov.

Čas úplného prekrvenia, t.j. Návrat častice krvi do ľavej komory po jej ejekcii a prechode cez systémový a pľúcny obeh trvá asi pol hodiny, alebo približne 27 systol srdcových komôr. Približne štvrtinu tohto času strávi pohyb krvi cez cievy pľúcneho obehu a tri štvrtiny cez cievy systémového obehu.

Veľké a malé kruhy krvného obehu. Rýchlosť prietoku krvi

HEMODYNAMICKÉ A HEMODYNAMICKÉ INDIKÁTORY

Bez znalosti základov je ťažké pochopiť fyziologické procesy prebiehajúce v našom tele. Preto bude tento článok venovaný konkrétne základom takejto vedy, ako je hemodynamika. Zvážime hlavné ukazovatele hemodynamiky a pokúsime sa vysvetliť ich podstatu.

Takže srdce ako generátor tlaku uvoľňuje krv do cievneho lôžka. Jeho objem prečerpaný za jednotku času sa nazýva srdcový výdaj. Existujú metódy na jeho určenie. Napríklad je známe, že minútový objem prietoku krvi dospelého zdravého muža (to je pre nás akýsi zlatý štandard) je približne 4,5-5 litrov krvi, teda takmer toľko, koľko je v tele. . Je potrebné povedať, že fyziológovia aj klinickí lekári uprednostňujú používanie tohto konkrétneho indikátora srdcového výdaja, pričom vieme, že nie je ťažké určiť zdvihový objem krvi vytlačenej srdcom pri jednej systole. Stačí vydeliť minútový objem počtom úderov srdca v danej minúte. V roku 1990 Európska kardiologická spoločnosť odporučila, aby sa srdcová frekvencia považovala za normálnu - 50-80 úderov za minútu, ale najbežnejšia frekvencia u osoby so „zlatým štandardom“ je 70-75 úderov. Na základe týchto spriemerovaných údajov je zdvihový objem 65-70 ml krvi. Inými slovami, prvý vzorec, ktorý by ste si mali zapamätať, je tento:

Minútový objem = Objem zdvihu X Srdcová frekvencia

V extrémnych situáciách, patologických stavoch alebo jednoducho pri fyzickej aktivite sa môže minútový objem výrazne zvýšiť, srdce dokáže prepumpovať až 30 litrov krvi za minútu a u športovcov až 40. U netrénovaných ľudí sa to dosiahne zvýšenie frekvencie úderov (všetky faktory vedúce k tomuto účinku sa nazývajú chronotropné) a u trénovaných ľudí - zvýšenie systolického ejekčného objemu (tento druh vplyvu sa nazýva inotropný).

Pri zvažovaní hemodynamických problémov stojí za to zamerať sa na rýchlosť pohybu krvi cez cievy. Fyziológovia majú vo svojom arzenáli dva koncepty. Prvá - objemová rýchlosť prietoku krvi - ukazuje, koľko krvi prejde časťou cievneho lôžka za sekundu. Tento indikátor je konštantný pre každý úsek dráhy, keďže rovnaký objem krvi pretečie úsekom cievneho lôžka za jednu sekundu. Skúsme to vysvetliť.

Obr.1. Objemová (a) a lineárna (b) rýchlosť prietoku krvi

Pozrite sa na obr. 1, a. Zobrazuje odmernú laboratórnu kadičku s objemom 5 mililitrov, systém vzájomne prepojených skúmaviek rôznych veľkostí naplnených vodou a kadičku. Nalejme obsah pohára do jedného konca systému. Koľko mililitrov sa naleje do kadičky? Odpoveď aj bez náznaku nášho obrázku pozná každý piatak znalý Archimedovho zákona. Samozrejme, 5 ml. Okrem toho sa okamžite vylejú, pretože kvapalina tečie z druhého konca. Čo to znamená? A faktom je, že súčasne v akomkoľvek fragmente rúrkového systému (či už je široký alebo veľmi úzky) prúdi rovnaký objem prichádzajúcej vody. Potom vráťte kvapalinu z kadičky do pohára a znova ju nalejte do systému. Myslím si, že analógia je jasná: „pohár“ sú komory, „rúrky rôznej veľkosti“ sú cievne lôžko a „kadička“ sú predsiene. Ak však prvý a tretí nevyžadujú vysvetlenie, potom druhý potrebuje komentár.

Aorta je počiatočná časť systému, najdlhšia tepna, dosahuje dĺžku asi 80 cm a má priemer 1,6-3,2 cm.Aorta je však len jedna. Kapiláry sú iná vec. Aj keď má každá z nich dĺžku 1 mm a priemer 0,0005-0,001 cm, je ich asi 40 miliárd, čo znamená, že ich celkový lúmen je 700-krát väčší ako aorta. Zároveň nezabudnite, že aorta a kapiláry sú články toho istého reťazca; je to niečo veľmi podobné obrázku, o ktorom sme práve hovorili. A ako sa vám páčia tieto „rôzne veľkosti“?

A napriek tomu v našom chápaní rýchlosť nie je mililitre za sekundu, ale „vzdialenosť v čase“, však? určite. A preto sa zavádza druhý koncept - lineárna rýchlosť prietoku krvi, vyjadrená v centimetroch za sekundu. Netreba tu hovoriť o stálosti, tá je v rôznych častiach krvného obehu rôzna. Každý kajakár pozná túto situáciu: zatiaľ čo sa kĺžete po úzkom medzijazernom kanáli porastenom ostricou a nespočetnými leknami a sotva máte čas sledovať zradné podvodné zádrhely a nečakané pereje, plávate rýchlo (obr. 1, b) a Keď ste sa vynorili cez húštiny tŕstia na hladinu šumiaceho jazera, stratíte rýchlosť, veslá uviaznu vo vode ako maslo a kajak, ktorý cíti hĺbku svojim „bruchom“, odmietne poslúchnuť majiteľa a spomaľuje. po svojom zdanlivo nepotlačiteľnom behu. V obehovom systéme to dopadá podobne: objem pretekajúcej krvi je síce rovnaký, ale čím väčší je celkový kaliber cievneho spojenia, tým pomalšie sa krv pohybuje každým z pojmov, čo vyjadruje druhý vzorec :

Objemová rýchlosť = lineárna rýchlosť/kaliber spojenia

Pri interpretácii vzorca je zrejmé, že ak je kapilárna jednotka v priereze 700-krát väčšia ako aorta, potom je rýchlosť pohybu krvi cez kapiláry 700-krát menšia ako v aorte. Výpočty ukázali, že lineárna rýchlosť v aorte je asi 50 cm / s a v mikrovaskulatúre - v priemere 0,5 - 0,7 mm / s. V žilách sa pri zväčšovaní lúmenu zväčšuje a v dutých žilách dosahuje 30 cm/s (obr. 2). Je to spôsobené skutočnosťou, že celkový prierez venulov je väčší ako u malých žíl, tieto sú väčšie ako u stredne veľkých žíl, tieto sú väčšie ako u veľkých žíl a nakoniec, celkový „kaliber“ dvoch dutých žíl je veľmi malý v porovnaní s priemerom ich prítokov, hoci veľkosť týchto ciev, braná jednotlivo, je veľmi pôsobivá.

Psychológia a psychoterapia

Táto sekcia bude obsahovať články o výskumných metódach, liekoch a iných komponentoch súvisiacich s medicínskymi témami.

Malá časť stránky, ktorá obsahuje články o originálnych položkách. Hodiny, nábytok, dekoračné prvky – to všetko nájdete v tejto sekcii. Sekcia nie je pre stránku hlavná a slúži skôr ako zaujímavý doplnok do sveta ľudskej anatómie a fyziológie.

Priemer a rýchlosť prietoku krvi vo vertebrálnych tepnách

Vertebrálne artérie si zaslúžia osobitnú pozornosť v spektre ciev študovaných pomocou Dopplerovho ultrazvuku. Najmä parametre rýchlosti prietoku krvi a priemer cievy. Tieto ukazovatele sú dôležité pre diferenciálnu diagnostiku rôznych patologických stavov vrátane tých, ktoré sa prejavujú závratmi.

Normálne je priemer vertebrálnych artérií asi 5,9 ± 0,93 mm. Priemer závisí od elasticity cievy, hrúbky jej stien, prítomnosti aterosklerotických plátov alebo lipidových usadenín (škvŕn), rýchlosti a objemu prietoku krvi, vegetatívnych a iných vplyvov. Napríklad pri arteriálnej hypertenzii sa v dôsledku zvýšenia zaťaženia steny tepny rozširuje v dôsledku stenčenia a následnej tvorby tuhosti. Priemerný priemer vertebrálnych artérií pri arteriálnej hypertenzii je 6,3 ± 0,8 mm.

Nemenej dôležitým ukazovateľom je lineárna rýchlosť prietoku krvi, ktorá predstavuje rýchlosť pohybu krvi za jednotku času v úseku cievneho riečiska. Táto vzdialenosť pozostáva z plochy prierezu nádob zahrnutých v tejto oblasti. Existuje niekoľko rôznych rýchlostí: systolická, priemerná, diastolická. Jednotky merania sú centimetre za sekundu. Pre vertebrálne artérie je normálna lineárna rýchlosť prietoku krvi v závislosti od veku 12 cm/s až 19,5 cm/s vľavo; vpravo – 10,7 cm/s až 18,5 cm/s (najvyššie hodnoty u osôb do 20 rokov); systolická rýchlosť prietoku krvi sa pohybuje od 30 cm/s do 85 cm/s, priemerná - od 15 cm/s do 51 cm/s, diastolická od 11 cm/s do 41 cm/s (údaje podľa Shotekova). Odchýlky od normy, berúc do úvahy vekové skupiny, môžu naznačovať patologické zmeny, hoci môžu byť spojené aj s charakteristikami homeostázy, viskozity krvi a inými vecami. Hodnotiť možno aj index odporu (RI) - pre vertebrálne tepny je to 0,37-0,68 (pomer medzi systolickou a diastolickou maximálnou rýchlosťou) a index pulzatility (PI), respektíve 0,6-1,6 (pomer rozdielu medzi maximálnej systolickej a konečnej diastolickej rýchlosti k priemernej rýchlosti), tieto parametre sa týkajú aj lineárnej rýchlosti prietoku krvi.

Malo by sa pamätať na to, že štúdia je doplnkom k obrazu o histórii ochorenia a iných výskumných metód. Všetky prijaté údaje sumarizuje ošetrujúci lekár, tvorí diagnózu a ďalšiu taktiku manažmentu pacienta.

88. Lineárna a objemová rýchlosť prietoku krvi v rôznych častiach systému

Existujú lineárne a objemové rýchlosti prietoku krvi. Lineárna rýchlosť prietoku krvi (Vline) je vzdialenosť, ktorú prejde častica krvi za jednotku času. Závisí to od celkovej plochy prierezu všetkých ciev tvoriacich časť cievneho lôžka. Preto je najužšou časťou obehového systému aorta. Tu je najvyššia lineárna rýchlosť prietoku krvi 0,5-0,6 m/s. V tepnách stredného a malého kalibru klesá na 0,2-0,4 m/s. Celkový lúmen kapilárneho riečiska je niekoľkonásobne väčší ako lúmen aorty. Preto rýchlosť prietoku krvi v kapilárach klesá na 0,5 mm/s. Spomalenie prietoku krvi v kapilárach má veľký fyziologický význam, pretože v nich dochádza k transkapilárnej výmene. Vo veľkých žilách sa lineárna rýchlosť prietoku krvi opäť zvyšuje na 0,1-0,2 m/s. Lineárna rýchlosť prietoku krvi v tepnách sa meria ultrazvukom. Je založená na Dopplerovom efekte. Na nádobe je umiestnený senzor so zdrojom ultrazvuku a prijímačom. V pohybujúcom sa médiu – krvi sa mení frekvencia ultrazvukových vibrácií. Čím vyššia je rýchlosť prietoku krvi cievou, tým nižšia je frekvencia odrazených ultrazvukových vĺn. Rýchlosť prietoku krvi v kapilárach sa meria pod mikroskopom s delením v okuláre, pozorovaním pohybu konkrétnej červenej krvinky.

Objemová rýchlosť prietoku krvi (Vvol.) je množstvo krvi, ktoré prejde prierezom cievy za jednotku času. Závisí to od rozdielu tlaku na začiatku a na konci cievy a od odporu prietoku krvi:

Vob = kde P 1 a P 2 je tlak na začiatku a na konci nádoby, R -

Predtým sa v experimente merala objemová rýchlosť prietoku krvi pomocou Ludwigových krvných hodín. Na klinike sa objemový prietok krvi hodnotí pomocou reovasografie. Táto metóda je založená na zaznamenávaní kolísania elektrického odporu orgánov voči vysokofrekvenčnému prúdu pri zmene ich krvného zásobenia počas systoly a diastoly. So zvýšením krvného zásobenia sa odpor znižuje a so znížením sa zvyšuje. Na diagnostiku cievnych ochorení sa reovasografia vykonáva na končatinách, pečeni, obličkách a hrudníku. Niekedy sa používa pletyzmografia. Ide o registráciu kolísania objemu orgánov, ku ktorým dochádza pri zmene ich prekrvenia. Kolísanie objemu sa zaznamenáva pomocou vodných, vzduchových a elektrických pletyzmografov.

Rýchlosť krvného obehu je čas, počas ktorého krvná častica prejde oboma kruhmi krvného obehu. Meria sa vstreknutím fluoresceínového farbiva do žily na jednom ramene a načasovaním jeho výskytu v žile druhého ramena. V priemere je rýchlosť krvného obehu sek.

89. Krvný tlak v rôznych častiach cievneho riečiska. Faktory

určenie jeho veľkosti. Typy krvného tlaku.

V dôsledku kontrakcií srdcových komôr a vypudzovania krvi z nich, ako aj prítomnosti odporu prietoku krvi v cievnom riečisku sa vytvára krvný tlak. To je sila, ktorou krv tlačí na stenu krvných ciev. Veľkosť tlaku v aorte a tepnách závisí od fázy srdcového cyklu. Počas systoly je maximálny a nazýva sa systolický. Počas diastoly je minimálny a nazýva sa diastolický. Systolický tlak u zdravého človeka mladého a stredného veku vo veľkých tepnách je mmHg. Diastolický mmHg Rozdiel medzi systolickým a diastolickým tlakom sa nazýva pulzný tlak. Jeho normálna hodnota je mm.Hg. Okrem toho sa určí priemerný tlak. Toto je také trvalé, t.j. nepulzujúci tlak, ktorého hemodynamický účinok zodpovedá určitému pulzujúcemu. Priemerná hodnota tlaku je bližšie k diastolickému tlaku, pretože trvanie diastoly je dlhšie ako systola. Krvný tlak (BP) možno merať priamymi a nepriamymi metódami. Na meranie priamou metódou sa do tepny zavedie ihla alebo kanyla spojená s tlakomerom. Teraz je zavedený katéter s tlakovým senzorom. Signál zo snímača sa posiela do elektrického tlakomera. Na klinike sa priame merania robia len počas operácií. Najpoužívanejšie sú nepriame metódy Riva-Rocciho a Korotkoffa. V roku 1896 Riva-Rocci navrhol merať systolický tlak množstvom tlaku, ktorý musí byť vytvorený v gumovej manžete, aby sa tepna úplne stlačila. Tento tlak sa meria tlakomerom. Zastavenie prietoku krvi je určené vymiznutím pulzu. V roku 1905 Korotkov navrhol metódu merania systolického aj diastolického tlaku. Je to nasledovné. Manžeta vytvára tlak, pri ktorom sa prietok krvi v brachiálnej tepne úplne zastaví. Potom sa postupne znižuje a súčasne sa zvuky, ktoré vznikajú, počujú pomocou fonendoskopu v ulnárnej jamke. V momente, keď sa tlak v manžete mierne zníži ako systolický, objavia sa krátke rytmické zvuky. Nazývajú sa Korotkovove zvuky. Sú spôsobené prechodom častí krvi v cieve deformovanej manžetou počas systoly. Krvný tok je turbulentný, preto vznikajú zvuky. So znižovaním tlaku v manžete sa intenzita tónov znižuje a pri určitej hodnote zanikajú. Prietok krvi sa stáva laminárnym. V tomto bode je tlak v manžete približne rovnaký ako diastolický. V súčasnosti sa krvný tlak meria pomocou prístrojov, ktoré zaznamenávajú výkyvy v cieve pod manžetou. Mikroprocesor vypočítava systolický a diastolický tlak. Na dlhodobé zaznamenávanie krvného tlaku sa používa arteriálna oscilografia. Ide o grafický záznam pulzácií veľkých tepien, keď sú stlačené manžetou. Táto metóda umožňuje určiť systolický, diastolický, stredný tlak a elasticitu steny cievy. Krvný tlak sa zvyšuje počas fyzickej a duševnej práce a emocionálnych reakcií. Pri fyzickej práci sa zvyšuje hlavne systolický tlak, pretože systolický objem sa zvyšuje. Ak dôjde k vazokonstrikcii, zvýši sa systolický aj diastolický tlak. Tento jav sa vyskytuje pri silných emóciách.

Dlhodobé grafické zaznamenávanie krvného tlaku odhalí tri typy výkyvov. Nazývajú sa vlny 1., 2. a 3. rádu (obr.). Vlny prvého rádu sú kolísanie tlaku počas systoly a diastoly. Vlny druhého rádu sa nazývajú respiračné vlny. Pri nádychu sa krvný tlak zvyšuje a pri výdychu klesá. Pri hypoxii mozgu sa vyskytujú ešte pomalšie vlny tretieho rádu. Sú spôsobené kolísaním aktivity vazomotorického centra medulla oblongata.

V arteriolách, kapilárach, malých a stredných žilách je tlak konštantný. V arteriolách je jeho hodnota mm.Hg, na arteriálnom konci kapilár je mm.Hg, na venóznom konci je 8-12 mmHg. Krvný tlak v arteriolách a kapilárach sa meria vložením mikropipety pripojenej k manometru. Krvný tlak v žilách je 5-8 mmHg. V dutej žile je to 0 a pri nádychu je to 3-5 mmHg. pod atmosférou. Venózny tlak sa meria priamou metódou. Nazýva sa to flebotonometria.

Zvýšenie krvného tlaku sa nazýva hypertenzia alebo hypertenzia, zníženie sa nazýva hypotenzia alebo hypotenzia. Arteriálna hypertenzia sa pozoruje pri starnutí, hypertenzii, ochorení obličiek atď. Hypotenzia sa pozoruje so šokom, vyčerpaním a dysfunkciou vazomotorického centra.

Ak chcete pokračovať v sťahovaní, musíte zhromaždiť obrázok:

3 metódy ultrazvukového vyšetrenia krčných ciev

Ultrazvuk ciev krku je informatívny typ štúdia tých arteriálnych a venóznych vetiev, ktoré prechádzajú mimo lebečnej dutiny a sú zodpovedné za normálnu výživu mozgu a odtok krvi z neho. V prípadoch je predpísaná štúdia. ak máte obavy z jedného alebo viacerých neurologických symptómov popísaných nižšie.Vyšetrenie je možné vykonať plánovane – u rizikových osôb.

Diagnostika vyžaduje minimálnu prípravu, vykoná sa v priebehu niekoľkých minút a výsledok získate okamžite. Pozrime sa na tento postup bližšie.

Typy vyšetrenia tepien a žíl krku

Ultrazvuk cervikálnych ciev sa môže vykonávať tromi spôsobmi, založenými na rovnakom princípe, ale zároveň majú medzi sebou značné rozdiely.

1.Dopplerografia

Nazýva sa aj ultrazvuk. Ide o dvojrozmernú štúdiu cievy, ktorá poskytuje úplné informácie o štruktúre cievy, ale zároveň - minimum informácií o charakteristikách prietoku krvi cez túto cievu.

V prípade Dopplerovho ultrazvuku (nazývaného „slepý Doppler“) je ultrazvukový senzor u väčšiny ľudí umiestnený v tých bodoch, kde sa premietajú veľké cievy krku. Ak je tepna u danej osoby posunutá, potom ju treba hľadať.

Rovnako je to aj so žilami: ak sa nachádzajú na typickom mieste, lekára ich prehliadka nestojí nič, ak ich je viac alebo sú umiestnené atypicky, ľahko sa dajú prehliadnuť.

2.Duplexné skenovanie

Alebo duplexné štúdium. Tento typ ultrazvuku vám umožňuje získať úplné informácie o prietoku krvi v tepne aj žile. Na monitore sa zobrazí obraz mäkkých tkanív krku, proti ktorému sú viditeľné cievy.

3. Triplexné skenovanie

Princíp štúdie je rovnaký ako pri duplexnom skenovaní, iba rýchlosti prietoku krvi sú kódované rôznymi farbami.

Odtiene červenej označujú prietok krvi smerujúci k senzoru, odtiene modrej - preč od senzora (červené cievy nemusia byť nevyhnutne arteriálne).

Aké sú indikácie pre štúdiu?

Ako bolo naplánované, pred vznikom akýchkoľvek sťažností by sa mal vykonať ultrazvuk cervikálnych ciev pre všetky kategórie ľudí, ktorí chcú znížiť pravdepodobnosť vzniku mozgovej príhody. Mimoriadne ohrozené sú:

všetci ľudia nad 40 rokov, najmä muži
trpiaci cukrovkou
ľudia, ktorých krv má zvýšený cholesterol a/alebo triglyceridy a/alebo lipoproteíny s nízkou a veľmi nízkou hustotou (určené podľa lipidového profilu)
fajčiarov
mať srdcovú vadu
tí, ktorí trpia arytmiami
hypertonikov
s osteochondrózou krčnej chrbtice.

Plánovaná štúdia sa vykonáva aj počas plánovaných operácií srdca alebo krvných ciev, takže lekár vykonávajúci operáciu má istotu, že v podmienkach umelého prietoku krvi nedôjde k poškodeniu mozgu.

Sťažnosti, ktoré naznačujú patológiu krčných ciev:

neistota chôdze
závraty
hluk, zvonenie v ušiach
zhoršenie sluchu alebo zraku
poruchy spánku
bolesť hlavy
znížená pamäť a pozornosť.

Prečo sa vyšetrujú krčné cievy?

Čo ukazuje dopplerografia:

Je nádoba vytvorená správne?
tepny kaliber
existujú nejaké prekážky prietoku krvi a ich charakter (trombus, embólia, aterosklerotický plát, zápal steny)
zisťuje prvé (skoré, minimálne) príznaky vaskulárnej patológie
aneuryzma (zväčšenie) tepny
cievna anastomóza
zlý odtok cez žily a posúdiť príčinu tohto stavu
vazospazmus
pomáha zhodnotiť mechanizmy (lokálne a centrálne) regulácie cievneho tonusu
pomáha vyvodiť záver o rezervných schopnostiach krvného obehu.

Na základe získaných údajov neurológ hodnotí úlohu patológie zistenej inštrumentálnou metódou pri výskyte vašich symptómov; vie urobiť predpoveď o ďalšom vývoji choroby a jej následkoch.

Čo robiť, aby ste dosiahli presné výsledky

Príprava na túto štúdiu je pomerne jednoduchá:

nepite nápoje ako káva, čierny čaj, alkohol v deň, keď máte naplánované ultrazvukové vyšetrenie krčných ciev
2 hodiny pred zákrokom nefajčite
určite sa poraďte s neurológom a terapeutom o vysadení tých liekov na srdce a cievy, ktoré zvyčajne užívate
Tesne pred vyšetrením je tiež vhodné nejesť, pretože to môže tiež skresliť obraz.

Vykonávanie prieskumu

Pacient si stiahne z krku všetky šperky a vyzlečie aj vrchný odev: je potrebné, aby bola pre senzor prístupná samotná oblasť krku a oblasť nad kľúčnou kosťou.
Ďalej si musíte ľahnúť na pohovku s hlavou k lekárovi.
Najprv sonológ vykoná ultrazvuk krčných tepien. Za týmto účelom sa hlava pacienta otočí v opačnom smere, ako je vyšetrovaný.
Najprv začnú skúmať spodnú časť pravej krčnej tepny a naklonia časť senzora nadol.
Potom sa prenesú hore krkom a umiestnia sa okolo rohu dolnej čeľuste. Takto sa určuje hĺbka, priebeh tepny a úroveň, na ktorej sa delí na svoje hlavné vetvy - vonkajšie a vnútorné krčné tepny.
Potom sonológ zapne farebný dopplerovský režim, pomocou ktorého sa vyšetrí spoločná krčná tepna a každá jej vetva.

Táto farebná štúdia pomáha rýchlo vidieť oblasti s abnormálnym prietokom krvi alebo zmenenou štruktúrou cievnej steny. Ak sa zistí patológia, vykoná sa dôkladné vyšetrenie cievy, aby sa diagnostikovala závažnosť jej poškodenia a jej význam pre progresiu ochorenia.

Ako sa postupuje pri vyšetrovaní vertebrálnych artérií: Senzor je umiestnený v pozdĺžnej polohe na krku. Tieto cievy sú vizualizované na strane tiel krčných stavcov a medzi ich výbežkami.

Interpretácia výsledkov

Na posúdenie dostatočnosti prietoku krvi sa používajú tieto ukazovatele:

vzor prietoku krvi
rýchlosť prietoku krvi počas rôznych období srdcových kontrakcií - systola a diastola
vzťah medzi maximálnymi a minimálnymi otáčkami - pomer systola-diastol
spektrálny priebeh počas duplexného skenovania ciev hlavy a krku
hrúbka steny cievy (komplex intima-média)
index odporu a index pulzátora - ďalšie dva ukazovatele založené na pomere systolických a diastolických rýchlostí
percento stenózy tepny (všetky vyššie uvedené ukazovatele sa berú do úvahy aj pri vykonávaní ultrazvuku mozgových ciev).

Protokol štúdie tiež uvádza anatómiu ciev, prítomnosť intraluminálnych útvarov a opisuje charakteristiky týchto útvarov. Prezentujú sa údaje získané počas funkčných testov.

Normy pre ultrazvuk krčnej tepny sú nasledovné:

CCA (spoločná krčná tepna): vpravo - vychádza z brachiocefalického kmeňa, vľavo - od oblúka aorty
spektrálna vlna v CCA: rýchlosť diastolického prietoku krvi je rovnaká ako v ECA (vonkajšia vetva krčnej tepny) a ICA (vnútorná vetva)
ICA nemá žiadne extrakraniálne vetvy
ECA tvorí mnoho extrakraniálnych vetiev
priebeh v ICA: monofázický, rýchlosť prietoku krvi v diastole je tu väčšia ako v CCA
ECA má trojfázovú formu, zatiaľ čo jej diastolický prietok krvi má nízku rýchlosť
hrúbka cievnej steny CCA, ICA a ECA (označované ako IMT alebo hrúbka intima-media) by nemala byť väčšia ako 1,2 mm. Ak je to tak, ide o príznak aterosklerózy, ak sa v tomto štádiu liečba nezačne, vytvoria sa plaky, ktoré výrazne zúžia priesvit cievy.

Dešifrovanie patologických zmien

Nestenotická ateroskleróza: echogénnosť tepny je nerovnomerná, patologické zvýšenie hrúbky steny cievy, stenóza - nie viac ako 20%.
Stenózna ateroskleróza: existujú aterosklerotické plaky. Mali by byť posúdené ako možný zdroj embólie, ktorá môže viesť k mŕtvici.
Vaskulitída sa prejavuje zmenami a zhrubnutím steny cievy difúznej povahy, porušením vymedzenia jej vrstiev.
Arteriovenózne malformácie sú patologická cievna sieť alebo fistula medzi arteriálnymi a venóznymi úsekmi lôžka.
Známky mikro- a makroangiopatií Ultrazvuk ciev hlavy a krku pri diabete mellitus naznačuje dekompenzáciu procesu.

Kde získať ultrazvuk

Neurológ vám môže dať odporúčanie na štúdiu, ktorá sa vykonáva na klinike alebo v mestskej nemocnici, ktorá má neurologické alebo cievne oddelenie. Cena takéhoto zákroku je minimálna, prípadne ho možno vykonať úplne zadarmo.

Náklady na výskum v multidisciplinárnych centrách alebo špecializovaných klinikách sa pohybujú od 500 do 6 000 rubľov (v priemere 2 000 rubľov).

Objemová rýchlosť prietoku krvi je množstvo krvi, ktoré pretečie celým obehovým systémom za 1 minútu. Táto hodnota zodpovedá IOC a meria sa v mililitroch za minútu. Všeobecné aj lokálne objemové rýchlosti prietoku krvi nie sú konštantné a počas fyzickej aktivity sa výrazne menia.

Objemová rýchlosť pohybu krvi cievami závisí od rozdielu tlakov na začiatku a na konci cievy, odporu prietoku krvi a tiež od viskozity krvi.

V súlade so zákonmi hydrodynamiky je objemová rýchlosť prúdenia kvapaliny vyjadrená rovnicou: Q = P1 - P2/R, kde Q je objem kvapaliny, P1 - P2 je rozdiel tlakov na začiatku a konci potrubia, R je odpor proti prúdeniu kvapaliny.

Na výpočet objemovej rýchlosti krvi je potrebné vziať do úvahy, že viskozita krvi je približne 5-krát vyššia ako viskozita vody. V dôsledku toho sa odpor proti prietoku krvi v cievach prudko zvyšuje. Okrem toho veľkosť odporu závisí od dĺžky a polomeru potrubia.

Tieto parametre sa berú do úvahy v Poiseuilleho rovnici: R=8lη/πr4, kde η je viskozita kvapaliny, l je dĺžka, r je polomer potrubia. Táto rovnica zohľadňuje zvláštnosti pohybu tekutiny cez tuhé potrubia, ale nie cez elastické nádoby.

Na základe objemového prietoku krvi a plochy prierezu srdca je možné vypočítať lineárnu rýchlosť.

Lineárna rýchlosť prietoku krvi je rýchlosť pohybu častíc krvi pozdĺž ciev. Táto hodnota, meraná v centimetroch za 1 s, je priamo úmerná objemovej rýchlosti prietoku krvi a nepriamo úmerná ploche prierezu krvného obehu. Lineárna rýchlosť nie je rovnaká: je väčšia v strede cievy a menej pri jej stenách, vyššia v aorte a veľkých tepnách a nižšia v žilách. Najnižšia rýchlosť prietoku krvi je v kapilárach, ktorých celková plocha prierezu je 600-800 krát väčšia ako plocha prierezu aorty. Priemernú lineárnu rýchlosť prietoku krvi možno posúdiť podľa času úplného krvného obehu. V pokoji je to 21-23 s, pri ťažkej práci klesá na 8-10 s.

Lineárna rýchlosť pohybu krvi sa rovná pomeru objemovej rýchlosti k ploche prierezu cievy: V=Q/S.

Rýchlosť prietoku krvi je maximálna v aorte a je 40 - 50 cm/s. V kapilárach sa prietok krvi prudko spomalí. Veľkosť tohto poklesu je úmerná zvýšeniu celkového lumenu krvného obehu. Lumen kapilár je približne 600 - 800 krát väčší ako lumen aorty. Preto by odhadovaná rýchlosť prietoku krvi v kapilárach mala byť asi 0,06 cm/s. Priame merania poskytujú ešte nižšiu hodnotu - 0,05 cm/s. Vo veľkých tepnách a žilách je rýchlosť prietoku krvi 15 - 20 cm/s.

Objem krvi pretekajúci za 1 minútu cez cievy v ktorejkoľvek časti uzavretého systému je rovnaký: prítok krvi do srdca sa rovná jej odtoku. V dôsledku toho musí byť nízka lineárna rýchlosť prietoku krvi kompenzovaná zvýšením celkového lumenu ciev. Udržiavanie konštantnej objemovej rýchlosti prietoku krvi s malým celkovým vaskulárnym lumenom nastáva v dôsledku vysokej lineárnej rýchlosti.

HEMODYNAMIKA

Hemodynamika je oblasť fyziológie, ktorá študuje vzorce pohybu krvi v kardiovaskulárnom systéme.

ZÁKLADNÉ PRAVIDLÁ

1. Rovnosť objemov prietoku krvi. Objem

krv pretekajúca prierezom cievy za jednotku času sa nazýva objemová rýchlosť prietoku krvi (ml/min). Objemová rýchlosť prietoku krvi cez systémový a pľúcny obeh je rovnaká. Objem prietoku krvi cez aortu alebo pľúcny kmeň sa rovná objemu prietoku krvi cez celkový prierez ciev v ktoromkoľvek segmente krvného obehu.

2. Hnacia sila zabezpečenie prietoku krvi je rozdiel krvného tlaku medzi proximálnym a distálnym úsekom cievneho riečiska. Krvný tlak vzniká prácou srdca a závisí od elastických vlastností ciev.

Keďže tlak v arteriálnej časti krvného obehu pulzuje v súlade s fázami srdca, je zvykom používať pre jeho hemodynamické charakteristiky hodnotu priemerného tlaku (P avg.). Ide o priemerný tlak, ktorý poskytuje rovnaký účinok pohybu krvi ako pulzujúci tlak. Priemerný tlak v aorte je približne 100 mmHg. Tlak v dutej žile kolíše okolo nuly. Hnacia sila v systémovom obehu sa teda rovná rozdielu medzi týmito veličinami, t.j. 100 mmHg Priemerný krvný tlak v pľúcnom trupe je menší ako 20 mm Hg, v pľúcnych žilách je blízko nule - preto je hnacia sila v pľúcnom kruhu 20 mm Hg, t.j. 5 krát menej ako vo veľkom. Rovnosť objemov prietoku krvi v systémovom a pľúcnom obehu s výrazne odlišnými hnacími silami je spojená s rozdielmi v odpore prietoku krvi - v pľúcnom obehu je to oveľa menej.

3. Odpor v obehovom systéme. Ak sa celkový odpor prietoku krvi v cievnom systéme veľkého kruhu berie ako 100 %, potom v jeho rôznych častiach bude odpor rozdelený nasledovne. V aorte, veľkých tepnách a ich vetvách je odpor proti prietoku krvi asi 19%; malé artérie (priemer menší ako 100 µm) a arterioly tvoria 50 % odporu; v kapilárach je odpor približne 25%, vo venulách - 4%, v žilách - 3%. Celková periférna rezistencia (TPR) je celková rezistencia všetkých paralelných cievnych sietí systémového obehu. Závisí od tlakového gradientu (AP) v počiatočnom a koncovom úseku systémového obehu

a objemovú rýchlosť prietoku krvi (Q). Ak je tlakový gradient 100 mm Hg a objemová rýchlosť prietoku krvi je 95 ml/s, potom bude hodnota OPS:

V cievach pľúcneho obehu je celkový odpor približne 11 Pa s/ml.

Odolnosť v regionálnych cievnych sieťach je rôzna, najmenšia je v cievach celiakálnej oblasti, najvyššia v koronárnom cievnom riečisku.

Podľa zákonov hydrodynamiky závisí odpor proti prietoku krvi od dĺžky a polomeru nádoby, ktorou kvapalina preteká, a od viskozity samotnej kvapaliny. Tieto vzťahy popisuje Poiseuilleho vzorec:

Kde R - hydrodynamický odpor, L - dĺžka plavidla, G- polomer cievy, v - viskozita krvi, tg - pomer obvodu k priemeru.

Vo vzťahu k obehovému systému je dĺžka ciev pomerne konštantná, pričom polomer cievy a viskozita krvi sú variabilné parametre. Najvariabilnejší je polomer cievy a práve ten výrazne prispieva k zmenám odporu prietoku krvi v rôznych podmienkach tela, pretože veľkosť odporu závisí od polomeru zvýšeného na štvrtú mocninu. Viskozita krvi súvisí s obsahom bielkovín a formovaných prvkov v nej. Tieto ukazovatele sa môžu meniť v rôznych podmienkach tela - anémia, polycytémia, hyperglobulinémia a tiež sa líšia v jednotlivých regionálnych sieťach, v cievach rôznych typov a dokonca aj vo vetvách tej istej cievy. V závislosti od priemeru a uhla odchodu vetvy z hlavnej tepny sa teda môže meniť pomer objemov vytvorených prvkov a plazmy v nej. Je to spôsobené tým, že v parietálnej vrstve krvi je väčší podiel plazmy a v axiálnej vrstve - erytrocyty, preto pri dichotomizácii cievy vzniká vetva s menším priemerom alebo vetva prebiehajúca v pravom uhle. prijíma krv s vyšším obsahom plazmy. Viskozita pohybujúcej sa krvi sa mení v závislosti od charakteru prietoku krvi a priemeru ciev.

Dĺžka cievy ako faktor ovplyvňujúci odpor je dôležitá pre pochopenie, že najväčší odpor prietoku krvi majú arterioly, ktoré majú relatívne veľkú dĺžku s malým polomerom, a nie kapiláry: ich polomer je porovnateľný s polomerom arteriol. , ale kapiláry sú kratšie. Vzhľadom na vysoký odpor voči prietoku krvi v arteriolách, ktorý sa môže tiež výrazne meniť, keď sa zužujú alebo rozširujú, sa arterioly nazývajú „kohútiky“ cievneho systému. Dĺžka ciev sa mení s vekom (ako človek rastie), v kostrových svaloch sa dĺžka tepien a arteriol môže meniť kontrakciou a naťahovaním svalov.

Odolnosť proti prietoku krvi a viskozita závisí aj od charakteru prietoku krvi - turbulentného alebo laminárneho. V podmienkach fyziologického pokoja sa laminárny, t.j., pozoruje takmer vo všetkých častiach obehového systému. vrstvený prietok krvi, bez turbulencií a miešania vrstiev. V blízkosti steny cievy je vrstva plazmy, ktorej rýchlosť je obmedzená stacionárnym povrchom steny cievy, vrstva erytrocytov sa pohybuje pozdĺž osi vyššou rýchlosťou. Vrstvy sa navzájom posúvajú, čo vytvára odpor (trenie) pre prúdenie krvi ako heterogénnej tekutiny. Medzi vrstvami vzniká šmykové napätie, ktoré bráni pohybu rýchlejšej vrstvy. Podľa Newtonovej rovnice je viskozita pohybujúcej sa tekutiny (v) priamo úmerná veľkosti šmykového napätia (m) a nepriamo úmerná rozdielu rýchlosti pohybu vrstiev (y): v = m/y . Preto pri znížení rýchlosti pohybu krvi sa viskozita zvyšuje, za fyziologických podmienok sa to prejavuje v cievach s malým priemerom. Výnimkou sú kapiláry, v ktorých efektívna viskozita krvi dosahuje hodnoty viskozity plazmy, t.j. klesá o 2 krát kvôli zvláštnostiam pohybu červených krviniek. Kĺžu, pohybujú sa jeden po druhom (jeden po druhom v reťazci) v „mazacej“ vrstve plazmy a deformujú sa v súlade s priemerom kapiláry.

Turbulentné prúdenie je charakterizované prítomnosťou turbulencie, pričom krv sa pohybuje nielen rovnobežne s osou cievy, ale aj kolmo na ňu. Turbulentný tok sa pozoruje v proximálnych častiach aorty a pľúcneho kmeňa počas obdobia vypudzovania krvi zo srdca, lokálne turbulencie sa môžu vytvárať v miestach vetvenia a zúženia tepien, v oblasti ostrých ohybov tepny. Prietok krvi sa môže stať turbulentným vo všetkých hlavných tepnách, keď sa prietok zvýši (napríklad pri intenzívnej svalovej práci) alebo

znížená viskozita krvi (s ťažkou anémiou). Turbulentný pohyb výrazne zvyšuje vnútorné trenie krvi a na jej pohyb je potrebný podstatne väčší tlak, čím sa zvyšuje záťaž srdca.

Tlakový rozdiel a odpor proti prietoku krvi sú teda faktory ovplyvňujúce objem prietoku krvi (Q) vo všeobecnosti v cievnom systéme a v jednotlivých regionálnych sieťach: je priamo úmerný rozdielu krvného tlaku v počiatočnom (P) resp. konečné (P 2) úseky cievnej siete a je nepriamo úmerné odporu (R) prietoku krvi:

Zvýšenie tlaku alebo zníženie odporu proti prietoku krvi na systémovej, regionálnej a mikrocirkulačnej úrovni zvyšuje objem prietoku krvi v obehovom systéme, v orgáne alebo mikroregióne a zníženie tlaku alebo zvýšenie odporu znižuje objem prietoku krvi.

Podrobnosti

Rôzne časti krvného obehu majú rôzne vlastnosti. To umožňuje úsekom cievneho lôžka vykonávať funkcie tlmiacich nárazov, odporových, výmenných a kapacitných ciev.

Objemová rýchlosť prietoku krvi.

Objemová rýchlosť prietoku krvi (Q)- je to množstvo krvi, ktoré prejde určitým celkovým prierezom krvných ciev za jednotku času (zvyčajne za jednu minútu). Celkový lúmen ciev sa postupne zvyšuje, vrátane kapilár, kde je maximum, a potom postupne klesá. Avšak v dutej žile je 1,5-2 krát väčšia ako v aorte.

Objemovú rýchlosť je možné určiť podľa vzorca:

Q = (P1-P2) / W.

V opačnom prípade sa objemová rýchlosť (Q) rovná rozdielu krvný tlak v počiatočnej a konečnej časti cievneho systému (P1-P2), deleno odpor tejto časti cievneho systému (W). Preto čím väčší je rozdiel v krvnom tlaku a čím menší odpor, tým väčšia je objemová rýchlosť. Tento vzorec na určenie objemovej rýchlosti je však možné použiť iba teoreticky. Objemová rýchlosť vo všetkých celkových úsekoch ciev je rovnaká a priemerne 4-5 litrov krvi za minútu u dospelého a zdravého človeka v pokoji.

To však vôbec neznamená, že v rôznych úsekoch jedného úseku je rovnaký, to znamená, že v jednom úseku tohto úseku sa zväčšuje (prierezová plocha sa tu úmerne zmenšuje), potom v iných zodpovedajúcim spôsobom klesá (preto , plocha prierezu sa tu zväčšuje). To je základ pre prerozdelenie krvného obehu v závislosti od funkčného zaťaženia. Objemovú rýchlosť krvného obehu za 1 minútu možno inak nazvať minútovým objemom krvného obehu (MCV). Pri fyzickom strese minútový obehový objem (MCV) sa zvyšuje a môže dosiahnuť až 30 litrov krvi. Ak vezmeme do úvahy, že objemová rýchlosť a IOC sú rovnaké hodnoty, tak prakticky na jej určenie môžete použiť všetky metódy, ktoré sa používajú na hodnotenie IOC, a to Fickovu, indikátorovú, Grolmanovu a pod. diskutované v podkapitole „Fyziológia srdca“.

Lineárna rýchlosť prietoku krvi.

Lineárna rýchlosť prietoku krvi (V) sa meria vzdialenosťou, ktorú prejde častica krvi za jednotku času (sekundu). Dá sa ľahko vypočítať pomocou vzorca:

V = Q/P*r2

Kde Q - objemová rýchlosť, (P*r2) - prierez nádoby(čo znamená celkový lúmen ciev zodpovedajúceho kalibru). Ako vyplýva zo vzorca, lineárna rýchlosť je priamo závislá od objemovej rýchlosti a nepriamo závislá od prierezu nádob. Z toho vyplýva, že lineárna rýchlosť by mala byť v rôznych častiach nádob odlišná. Takže v pokoji je lineárna rýchlosť v aorte 400 - 600 mm / s, v stredne veľkých tepnách - 200 - 300 mm / s, v arteriolách - 8 - 10 mm / s, v kapilárach - 0,3 - 0,5 mm / s S. Potom sa pozdĺž venózneho prietoku krvi lineárna rýchlosť postupne zvyšuje, pretože celkový lúmen ciev klesá a v dutej žile dosahuje 150-200 mm/s.

Prirodzene, lineárna rýchlosť krvných častíc umiestnených bližšie k stene krvných ciev je menšia ako častíc umiestnených v strede krvného stĺpca a tiež lineárna rýchlosť počas systoly komôr je o niečo väčšia ako počas diastoly. Navyše v počiatočnej časti aorty môže klesať alebo dokonca byť nulový, pretože pri poklese tlaku v ľavej komore sa krv kvôli rozdielu tlaku prirodzene rúti smerom k srdcovému svalu. Počas fyzickej aktivity sa lineárna rýchlosť zvyšuje vo všetkých častiach cievneho systému.

Definícia	Tepny		Kapiláry
Štruktúra	Steny aorty pozostávajú prevažne z elastických vlákien	Steny iných tepien obsahujú aj svalové prvky, čo umožňuje proces neurohumorálnej regulácie ich lúmenu	Kapilárna stena je vrstva endotelových buniek umiestnená na bazálnej membráne	– Žily majú chlopne – Steny žíl obsahujú elastické aj svalové vlákna
	Časť energie systoly sa prenáša na steny týchto ciev. Pod tlakom krvi sa steny natiahnu a v dôsledku kontrakcií vytlačia krv ďalej smerom k periférii	Objem prietoku krvi v tkanivách sa upravuje „podľa potreby“. Lumen arteriálnych ciev sa môže zmeniť, čo nepochybne ovplyvňuje systémový krvný tlak	Živiny a kyslík difundujú do tkanív a produkty bunkového metabolizmu vrátane oxidu uhličitého do krvného obehu	– Zabezpečte prietok krvi iba jedným smerom – Regulovať objem cirkulujúcej krvi

Hlavnou fyziologickou funkciou srdca je pumpovanie krvi do cievneho systému.

Množstvo krvi vytlačenej srdcovou komorou za minútu je jedným z najdôležitejších ukazovateľov funkčného stavu srdca a je tzv. minútový objem prietoku krvi, alebo minútový objem srdca. Je to rovnaké pre pravú a ľavú komoru. Keď je človek v pokoji, minútový objem je v priemere 4,5-5,0 litrov. Vydelením minútového objemu počtom úderov srdca za minútu môžete vypočítať systolický objem prietok krvi Pri srdcovej frekvencii 70-75 za minútu je systolický objem 65-70 ml krvi. Stanovenie minútového objemu prietoku krvi u ľudí sa používa v klinickej praxi.

Najpresnejšiu metódu na určenie minútového objemu prietoku krvi u ľudí navrhol Fick (1870). Pozostáva z nepriameho výpočtu srdcového výdaja, ktorý sa vykonáva poznaním: 1) rozdielu medzi obsahom kyslíka v arteriálnej a venóznej krvi; 2) objem kyslíka spotrebovaného osobou za minútu. Povedzme
že za 1 minútu vstúpilo do krvi cez pľúca 400 ml kyslíka, každý
100 ml krvi absorbuje 8 ml kyslíka v pľúcach; teda asimilovať všetko
množstvo kyslíka, ktoré sa dostalo do krvi cez pľúca za minútu (v našom prípade
aspoň 400 ml), je potrebné, aby cez pľúca prešlo 100 * 400/8 = 5000 ml krvi. Toto

množstvo krvi je minútový objem prietoku krvi, ktorý je v tomto prípade 5000 ml.

Pri použití Fickovej metódy je potrebné odobrať venóznu krv z pravej strany srdca. V posledných rokoch sa žilová krv človeku odoberá z pravej polovice srdca pomocou sondy zavedenej do pravej predsiene cez brachiálnu žilu. Tento spôsob odberu krvi sa veľmi nepoužíva.

Na stanovenie minútového, a teda systolického objemu bolo vyvinutých množstvo ďalších metód. V súčasnosti sú široko používané niektoré farby a rádioaktívne látky. Látka vstreknutá do žily prechádza cez pravé srdce, pľúcny obeh, ľavé srdce a vstupuje do systémových tepien, kde sa zisťuje jej koncentrácia. Najprv sa zvyšuje vo vlnách a potom klesá. Po určitom čase, keď časť krvi obsahujúca jej maximum prejde ľavým srdcom druhýkrát, jej koncentrácia v arteriálnej krvi opäť mierne vzrastie (tzv. recirkulačná vlna). Zaznamená sa čas od okamihu podania látky do začiatku recirkulácie a nakreslí sa krivka riedenia, t.j. zmeny koncentrácie (zvýšenie a zníženie) testovanej látky v krvi. Keď poznáme množstvo látky zavedenej do krvi a obsiahnutú v arteriálnej krvi, ako aj čas potrebný na prechod celého množstva vstreknutej látky cez obehový systém, môžeme vypočítať minútový objem (MV) krvi. prietok v l/min podľa vzorca:

kde I je množstvo podanej látky v miligramoch; C je jeho priemerná koncentrácia v miligramoch na 1 liter vypočítaná z krivky riedenia; T- trvanie prvej cirkulačnej vlny v sekundách.

V súčasnosti bola navrhnutá metóda integrálna reografia. Reografia (impendanceografia) je metóda zaznamenávania elektrického odporu tkanív ľudského tela voči elektrickému prúdu prechádzajúcemu telom. Aby nedošlo k poškodeniu tkaniva, používajú sa prúdy s ultra vysokou frekvenciou a veľmi nízkou silou. Odpor krvi je oveľa menší ako odpor tkaniva, takže zvýšenie prekrvenia tkanív výrazne znižuje ich elektrický odpor. Ak zaznamenáme celkový elektrický odpor hrudníka vo viacerých smeroch, dochádza k jeho periodickým prudkým poklesom v momente, keď srdce vytlačí systolický objem krvi do aorty a pľúcnice. V tomto prípade je veľkosť poklesu odporu úmerná veľkosti systolickej ejekcie.

S ohľadom na túto skutočnosť a pomocou vzorcov, ktoré zohľadňujú telesnú veľkosť, konštitučné vlastnosti atď., je možné určiť hodnotu systolického objemu krvi pomocou reografických kriviek a vynásobiť ju počtom úderov srdca, aby sa získala hodnota srdcového výdaja. .