Зависимость коэффициента вязкости крови

от различных физических факторов.

Зависимость вязкости крови от градиента скорости.

С увеличением скорости сдвига (рис. 6.2.), т.е. с увеличением , эффективная вязкость крови резко падает и при γ > 100 с^-1 вязкость крови становится равной некоторому предельному значению, остающемуся далее неизменным как у ньютоновской жидкости. Это происходит оттого, что агрегаты эритроцитов с увеличением градиента скорости распадаются, следовательно, кровь находится под напряжением . 1 –эффективная вязкость, 2 – коэффициент вязкости ньютоновской жидкости.

Рис. 6.3.

Зависимость вязкости крови от гематокритного показателя ,

т.е. от концентрации эритроцитов в крови. С увеличением гематокритного показателя вязкость крови возрастает (рис. 6.3.), т.к. увеличивается число комплексов и увеличиваются их размеры.

Зависимость вязкости крови от температуры

С увеличением температуры вязкость уменьшается, т.к. уменьшаются силы взаимодействия между молекулами эритроцитов, уменьшаются размеры агрегатов. В пределах температур от 10 ⁰С до 38⁰С вязкость крови имеет экспоненциальную зависимость от температуры

При температурах меньше 10⁰С и выше 38⁰С зависимость очень сложная, что связано с процессами, приводящими к изменению свойств крови.

Зависимость вязкости крови от диаметра сосуда, по которому течет кровь (рис.6.4.).

С увеличением диаметра сосуда вязкость крови увеличивается. В сосудах диаметром меньше 50 мкм этот эффект проявляется столь сильно, что может маскировать зависимость вязкости крови от скорости сдвига

Рис. 6.4.

Физические модели кровообращения.

Гидродинамическая модель

а)

б)

в)

Рис. 6.5.

Модель представлена в виде замкнутой системы трубок с эластичными стенками (рис.6.5.). Эта система заполнена жидкостью. Движение жидкости в ней происходит под действием ритмично работающего насоса в виде груши. Широкие трубки – аналог аорты и артерий, резкие разветвления – аналог периферической системы – капилляров.

Электрическая модель. Н а рис. 6.6: - источник переменного несинусоидального переменного напряжения, который служит аналогом сердца. Выпрямитель (диод) , пропускающий ток только в одном направлении, служит аналогом клапана. Конденсатор служит аналогом упругого резервуара (аорты и артерий).

Конденсатор служит для накопления заряда. Участки упругих резервуаров (аорта, артерии), обладающие эластичностью, можно рассматривать как емкость для крови. Вязкостное сопротивление, большее у периферических сосудов, можно представить в виде резистора .

Закономерности выброса и распространения крови в большом круге кровообращения.

При каждом сокращении левого желудочка сердца в аорту, уже заполненную кровью под соответствующим давлением, выталкиваться некоторый объем крови, называемый ударным объёмом ( 65 – 70 мл). Затем сердечный клапан закрывается.

Волна повышенного давления, называемого систолическим, вызывает колебания сосудистых стенок. Волна повышенного давления, вызванная выбросом крови из левого желудочка во время систолы, называется пульсовой волной. Скорость пульсовой волны 5 – 10 м/c.

Сопротивление току крови и падение давления на разных участках сосудистой системы различны (рис. 6.7.). Оно зависит от общего сечения (общего просвета) и от числа сосудов в разветвлении. Наибольшее падение происходит в артериолах (до 50 % от начального). Это связано с тем, что число артериол в сотни раз больше, чем крупных артерий при сравнительно небольшом увеличении общего просвета сосудов. Поэтому потери давления от пристеночного трения достаточно большие. Общее число капилляров ещё больше, поэтому даже при небольшой их длине их падение давления в них значительно, но меньше, чем в артериолах.

В венах падение давления незначительно. Это связано с тем, что площадь сечения венозных сосудов в среднем в 2 раза больше, чем в артериях. Имеется участок, в котором давление оказывается ниже атмосферного. Этот участок соответствует движению крови под влиянием присасывающего действия грудной клетки при вдохе.

На рис.6.7. представлен также график изменения скорости крови при прохождении её по разным сосудам. Как видим из рисунка в артериях скорость крови постоянна. В артериолах она падает и в капиллярах становится равной нулю. В венах скорость крови повышается.