Министерство сельского хозяйства

Департамент кадровой политики и образования

Санкт – Петербургская государственная академия ветеринарной медицины

Кафедра неорганической химии и биофизики

Реферат

по дисциплине «Биологическая физика» на тему

Методы измерения давления крови.

Выполнил:

Студент 1 курса факультета

ветеринарной медицины

очной формы обучения

99 группы

Иванов Иван

Проверила:

Старший преподаватель кафедры блаблаблаблаблабла

Хохотун А.Я.

Дата сдачи: ___________________

Оценка:______________________

Санкт- Петербург

2015

Содержание

I.Введение…………………………………………………………………………...3

II.Методы измерения давления крови…………………………………………..4-13

2.1.Анализ работы сердца………………………………………………………...4-6

2.2. Движение крови по сосудам…………………………………………………6-9

2.3.Значение величины кровяного давления для живого организма……………..9

2.4.Методы измерения давления крови………………………………………....9-12

2.4.1. Прямой метод измерения артериального давления……………………..9-10

2.4.2.Непрямые методы измерения давления крови………………………….10-12

2.5.Устройство сфигмоманометра (тонометра)……………………………….12-13

III.Заключение………………………………………………………………………14

Список используемой литературы………………………………………………...15

1. Введение

Система кровообращения состоит из сердца и замкнутой системы сосудов, которые образуют большой и малый круги кровообращения.

Функции данной системы в организме животных:

1. Транспортная. Кровь транспортирует кислород и питательные вещества от легких и органов пищеварения к тканям организма; из тканей кровь выносит конечные продукты обмена веществ к органам выделительной системы

2. Посредством кровяного русла осуществляется гуморальная регуляция (гормоны, выделяемые эндокринными железами, попадают в кровь)

3. Кровообращение играет роль в терморегуляции [1]

Важным показателем состояния системы кровообращения является давление крови. Под кровяным давлением, как правило, понимают давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, иначе, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным.

Наиболее часто под этим понятием подразумевают артериальное давление. Кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное. При каждом ударе сердца кровяное давление колеблется между наименьшим (диастолическим) и наибольшим (систолическим).

Цель данной работы – проанализировать механизм работы сердца, движения крови по сосудам с точки зрения биофизики, а также рассмотреть основные методы и приборы, применяемые для измерения такого важного показателя, как давление крови.

II. Методы измерения давления крови

1. Анализ работы сердца

Источником энергии для работы сердца является энергия молекул АТФ. С точки зрения термодинамики сердце, как и любая мышца, является системой, преобразующей химическую энергию в механическую работу.

Передвижение жидкости по сосудам обусловлено разностью давлений в начале и в конце сосуда. Работа сердца как раз и создает разность давления в кровеносных сосудах. Сердце относительно кровеносной системы является насосом.

Также движению крови по сосудам способствуют сокращения скелетных мышц и отрицательное давление в плевральной полости. При сокращении мышц происходит сдавливание вен и в результате наличия в венах клапанов кровь преимущественно движется в одну сторону (в сторону сердца). Отрицательное давления в плевральной полости в свою очередь способствует притоку крови по венам к сердцу (однако, это компенсируется тем , что замедляется отток крови по артериям).

Сердце отличается от поршневого насоса тем, что рабочая поверхность сердца, представленная внутренней поверхностью желудочков, меняется в процессе работы сердца.

Если считать, что поверхность желудочков имеет сферическую форму, то сила F, действующая на кровь со стороны желудочков, будет равна:

F=P*S, где P – давление в полости желудочков, S–площадь поверхности желудочков.

Исходя из того, что, как уже было сказано, желудочки имеют примерно сферическую форму, можно вычислить объем полости желудочков Vи площадь желудочков Sсоответственно по формулам:

V = 4/3πr³

S = 4πr², гдеr – радиус сферы, по объему равной желудочку.

Опытным путем доказано, что объем желудочков в начале систолы больше, чем в конце ( и внутренняя поверхность соответственно). Полная сила желудочка также уменьшается к концу систолы.

Это означает, что при уменьшении объема сердце развивает меньшую силу. Из этого следует закон сердца Старлинга, который звучит следующим образом: сила сокращений сердца пропорциональная начальной длине волокон миокарда.

Давление крови в желудочке определяется напряжением миокарда (сердечной мышцы) и радиусом полости желудочка. Напряжение (Т) – сила, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения мышцы. Связь между давлением Р в желудочке, его напряжением Т и радиусом r (с учетом, что желудочек принимается за сферическую модель) может быть выражена зависимостью Лапласа:

Р = 2dT/r, где d – толщина стенки желудочка.

Из этого можно сделать вывод о том, что при одинаковом напряжении, но при разных объемах полости сердечная мышца может создавать различное давление.

Работа, совершаемая сердцем, в основном обусловлена сокращением левого желудочка. Под действием сил, развиваемых желудочками, кровь выбрасывается из сердца в артерии.

Работа, выполняемая желудочком, состоит из двух компонентов: работы по нагнетанию крови против давления в аорте и сообщения крови ускорения.

Работа по нагнетанию крови (работа по созданию и поддержанию давления в аорте) А₁вычисляется по формуле:

А₁=V_y*P, где V_y – ударный объем, P–среднее давление крови в аорте.

Работа А₂, затрачиваемая на сообщение крови ускорения, равна кинетической энергии крови в аорте:

А₂=mυ²/2, где m – масса ударного объема крови, υ – скорость крови в аорте.

Таким образом, общая работа, совершаемая желудочком А_ж будет равна сумме А₁ и А_2.

При увеличении физической нагрузки происходит повышение скорости движения крови в аорте, а значит и работы сердца.[1]

С практической точки зрения необходимо учитывать вышесказанное при операциях на сердце, требующих временного его выключения из системы кровообращения. Для проведения таких операций необходимы специальные аппараты искусственного кровообращения, состоящие из насосной системы (искусственное сердце) и оксигенатора (обеспечивает насыщение крови кислородом; искусственные легкие). [2]