§ 14.5. Эластичная цепь как аналоговая модель кровеносной системы

- сопротивление трению

- емкость сосуда, связанная с эластичностью

- индуктивность

Роль напряжения играет давление p, роль тока – объемная скорость Q.

§ 14.6. Пульсовая волна

Распространяющуюся по аорте и артериям волну повышения давления называют пульсовой волной.

Скорость распространения 5-10 м/с.

р(о) = р_о сonst

Решение (14) и (15) имеет вид:

υ – скорость распределения волны

β и a связаны соотношением (из этого решения):

(17)

Длина волны:

Получим приближенное выражение для β:

R <<ДL для крупных сосудов, тогда ωRC ≈ 0.

→ a ≈ 0

Тогда из первого уравнения системы (17):

(19)

§ 14.7. Резестивная модель периферического кровообращения

, где ∆ρ – перепад давления на длине l.

, (21)

где R_г= (гемодинамическое сопротивление)

При последовательном соединении сосудов R_г складывается, т.е. R=R₁+R₂ +…+R_n, а при параллельном .

R_г зависит от того участка, на котором его рассматривают:

1 – аорта

2 – магистральные артерии

3 – артериолы

4 – капилляры

5 – вены

График изменения кровяного давления в большом круге кровообращения:

Пульсовое давление ≈ 40 мм.рт.ст.

Р_с – систолическое давление.

Р_д – диастолическое давление.

1 – аорта

2 – крупные артерии

3 – мелкие артерии

4 – артериолы

5 – капилляры

6 – венулы

7 – вены

8 – полые вены

§ 14.8. Гидродинамическая модель кровообращения с сосредоточенными параметрами

А ртериальная часть кровообращения моделируется резервуаром:

УР – упругий резервуар.

Уравнение баланса объема крови:

(объем крови идет на увеличение объема емкости УР и на Q_от).

V – объем УР.

V = V₀ + kр, (23)

V₀ – объем при р = 0, k – коэффициент пропускаемости.

, где р_в – давление в венах.

р_в ≈ 0

Подставим (24), (25) в (22):

Проинтегрируем (27) в пределах периода изменения давления:

, ,

V_с – объем, выброс крови за одно сокращение.

Во время диастолы Q = 0 (кровь из сердца в аорту не поступает).

(26) будет иметь вид:

, разделяя переменные:

,

р_с – систолическое давление при t = 0.

Поделим обе части (30) на R_Г → получим объем скорость кровотока:

Глава 15. Биофизика внешнего дыхания

§ 15.1. Основные термины и определения

Совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом О₂ и выделение СО₂, - дыхание.

Различают 3 этапа дыхания:

1. Внешнее дыхание (обмен газами между кровью легочных капилляров и внешней средой (атмосферой)).

2. Транспорт газов кровью.

3. Тканевое дыхание (газообмен в тканях и биологическое окисление в митохондриях).

Внешнее дыхание обеспечивается системой органов дыхания: носоглотка, гортань, трахея, бронхи, органы, а также мышцы: межреберные, диафрагма. Верхние дыхательные пути: носоглотка, гортань; нижние – трахея, бронхи. Легкие помещаются внутри грудной клетки, отделяются плеврой (внутренний (висцеральный) листок и внешний (париетальный); между которыми щель, заполняется серозной жидкостью). Легкие состоят из бронхиального дерева и мельчайших пузырьков – альвеол (их 300 мл, S = 70-80м², r_ср = 0,2 мм).