4.5 .Гемодинамикасының кейбір модульдері мен заңдары.

Гемодинамика – қан тамырлары бойымен қанның қозғалыс заңын зерттейтін биомеханиканың бір саласы. Гемодинамиканың мақсаты- гемодинамикалық көрсеткіштермен өзара байланысты қалыптастыру, сонымен қатар қан мен қан тамырларының физикалық параметрлеріне тәуелділігі[7].

Негізігі геомодинамикалық көрсеткішке қысым мен қанның ағу жылдамдығы жатады.

Қысым – бұл аудан бірлігі болып келетін қан тамырларына сырттан әсер ететін күш.( Р = F/S).

Қан ағысының жылдамдығы көлемді және сызықты деп бөлуге болады.

Көлемді жылдамдық Q ( / с) деп уақыт бірлігімен трубаның сұйықтық көлеміне тең келетін мөлшерді айтамыз.

Q = ,

Сызықты жылдамдық қан бөлшектері уақыт бірлігіне өтетін жол алады.

ν = l / t.

Сызықты жылдамдық трубаның ыдырауымен бірдей емес болғандықтан орташа ағыс бойынша сызықты жылдамдық жайында сөз болады.

Сызықты және көлемді жылдамдықтар өзара сәйкестікке байланысты Q = νS, мұнда S – сұйықтың ағының көлденең ағысынң ауданы.

Сұйықтық сығылмайды,сондықтан кез келген трубаның ағысы арқылы және уақыт бірлігінде сұйықтың бірдей көлемі ағады:

Q = νS=const.

Сығылмайтын сұйықтық үшін массаның сақталу заңынан шығатын струидің үзіліссіздік шарты деп аталады.Үзіліссіздік теңдеуі әртүрлі сұйықтың қозғалысына ,соның ішінде тұтқырлықпен тең жағдайға қатысты болады.

Қанның ағыс заңы физикалық сипаттама бойынша организмдегі циркулялық қанның саны тұрақты болатындығын дәлелдейді.Осыдан қанның көлемді жылдамдығы тамырлы жүйенің ағысында тұрақты: Q = const.

Тура сұйықтарда трубадағы қозғалыс мөлшері потенциалды энергия ішкі үйкелісті эеңу жұмысында тарайды,сол себепті трубаның сұйықтық қысымы төмендейді.

Цилиндрлік трубадағы тұрақты ағыстағы шын сұйықтық стационарлы ламинарлы ағысы үшін Гаген-Пуазейл:

Q = · ,

Мұнда ΔP = - - қысымның төмендеуі,яғни трубаға кіріс қысымының әртүрлілігі және -ден шығысқа арақашықтығы l (4.19-сурет)

Бұл заң Гаген (1839) мен Пуазейл(1840) ғалымдар бір-бірінен тәуелсіз қондырған және Гаген-Пуазейл заңы деп аталады. Көлемі

тамырдың гидравликалық кедергісі болып табылады, онда ΔP-ны

ΔР= QW (4.45)

түрінде алуға болады.

Гаген –Пуазейл заңынан тамырдағы қан қысымының төмендеуі қан тогының көлемді жылдамдықта және тамырдың радиусына тәуелді болуынан көруге болады.Сонымен,радиустың 20 % -ке кішіреюі қысымның төмендеуінің 2 есе жоғарлауына әкеп соқтырады.Тіпті кішкентай қан тамырларының өзгеруі қысымның төмендеуіне қатты әсер етеді.Қысымның нормализациялануының негізгі фармакологиялық құралы тамырдың өзгеруіне бағытталғаны кездейсоқ емес.

Гаген-Пуазейл заңын қолданудың шектері:1)ламинарлы ағыс; 2)гомогенді сұйықтық; 3) түзу қатты труба; 4)ұйтқу көздерінен арақашықтық.(кірістен,иілуден,тарылудан).

Тамыр жүйелерінің әртүрлі бөлігіндегі гемодинамикалық көрсеткіштерін қарастырайық.

Гидравликалық кедергі W тамыр радиусына тәуелді.

Тамырлы арнаның әртүрлі аумақ үшін радиус қатынасы:

: : ≈3000:500:1.

Гидравликалық кедергі тамыр радиусына тәуелді болатындықтан W~ , қатынасты бұлай жазуға болады:

> > .

Қан ағысының сызықты жылдамдығы.Үзіліссіздік заңын қарастырайық.Барлық капиллярлардың суммарлы бос аралығының ауданы аортаның көлденең қимасынан 500-600 үлкен.Бұл ≈ , білдіреді.Жай жылдамдықта капилярлы желіде қозғалыс қан мен тері арасында зат алмасу жүреді.

(4.20 суретте) тамырлы жүйенің сызықты жылдамдығының қисық орналасуы сызылған.

Орташа қысымның орналасуы. Жүрек қан қысымының қысқаруында аортада тербеліс болады,сондықтан период үшін орташа қысым жайлы сөз болады.

Орташа қысымды мына формула бойынша есептеуге болады:

≈ + . (4.46)

Қан тамырының орташа қысымының төмендеуі Гаген-Пуазейл заңымен сипатталады (4.43.). Жүрек орташа қысымда қан шығарады. Тамырдағы қанның қозғалу мөлшеріне қарай орташа

ОМАРГАЛИЕВА 162-169БЕТ

Ірі қылтамырларда орташа қысым бар болғаны 15% - ға ғана, ал ұсақ қылтамырларда 85% - ға төмендейді. Бұл - жүректің сол жақ қарыншасында қанның қуылуына (жіңішке тамырлар бойынша ағып өтуге) жұмсалатын энергияның үлкен көлемі екендігін білдіреді.

Тамыр арнасының әр түрлі бөлігіндегі қысымның (атмосфераның көтерілуі бойынша) таралуы 4.21 - суретте берілген. Қысымның теріс мағынасы - атмосферадан әлдеқайда төмен екенін білдіреді.

4.21 - сурет. Тамыр арнасының әр түрлі бөлігіндегі қысымның (атмосфераның көтерілуі бойынша) таралуы (қысымның тербеліс аймағы штрихталған, үзік сызықпен орташа қысым берілген) [7]:

1 - қолқадағы қысым; 2 - ірі артерияларда; 3 - жіңішке артерияларда; 4 - артериолада; 5 - капиллярда