Физическая модель системы кровообращения

Сердечно-сосудистая система в организме человека и животных представлена сердцем, кровеносными сосудами и лимфатическими сосудами.

Физическую модель сердечно-сосудистой системы можно представить в виде замкнутой, многократно разветвленной и заполненной жидкостью системы трубок с эластичными стенками. Движение жидкости происходит под действием ритмически работающего нагнетательного насоса - сердца. В наиболее простой гидродинамической модели кровеносной системы, предложенной О.Франком, артериальная часть моделируется в виде упругого резервуара (УР). Эта модель представлена на рис.1. Кровь из сердца поступает в УР(артерии) через отверстие К₁. При сжатии упругого резервуара содержащийся в нем объем крови проталкивается через отверстие К₂ в периферическую систему сосудов, вызывая в них продвижение крови.

Физическая модель сердечно-сосудистой системы позволяет установить связь между ударным объемом крови (объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за одну систолу), гидравлическим сопротивлением периферийной части системы кровообращения и изменения давления в артериях.

Непрерывность движения крови. Сердце сокращается ритмично, поэтому кровь поступает в кровеносные сосуды порциями. Однако по кровеносным сосудам кровь течет непрерывным потоком. Непре­рывный ток крови в сосудах объясняется эластичностью стенок артерий и сопротивлением току крови, возникающим в мелких кровеносных сосудах. Благодаря этому сопротивлению кровь задерживается в крупных сосудах и вызывает растяжение их сте­нок. Растягиваются стенки артерий и при поступлении крови под давлением из сокращающихся желудочков сердца при систоле. Во время диастолы кровь из сердца в артерии не поступает, стенки сосудов, отличающиеся эластичностью, спадаются и продвигают кровь, обеспечивая непрерывное движение ее по кровеносным Сосудам.

Причины движения крови по сосудам. Кровь движется по сосу­дам благодаря сокращениям сердца и разнице давления крови, устанавливающейся в разных частях сосудистой системы. В круп­ных сосудах сопротивление току крови невелико, с уменьшением диаметра сосудов оно возрастает.

Скорость движения крови. Подобно тому как река течет быст­рее в своих суженных участках и медленнее там, где она широко разливается, кровь течет быстрее там, где суммарный просвет со­судов самый узкий (в артериях), и медленнее всего там, где сум­марный просвет сосудов самый широкий (в капиллярах).

В кровеносной системе самой узкой частью является аорта, в ней самая большая скорость течения крови.

Движение крови по венам. Стенки вен, в отличие от артерий, тонкие, мягкие и легко сдавливаются. По венам кровь течет к серд­цу. Во многих частях тела в венах есть клапаны в виде кармашков. Открываются клапаны только в сторону сердца и препятствуют обратному току крови (рис. 29). Давление крови в венах невысокое (10—20 мм рт. ст.), и поэтому движение крови по венам происхо­дит в значительной степени за счет давления окружающих орга­нов (мышц, внутренних органов) на податливые стенки.

Кровообращение в капиллярах. В капиллярах совершается обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью. Густая сеть капилля­ров пронизывает все органы нашего тела. Стенки капилляров очень тонкие (толщина их 0,005 мм), через них легко проникают различ­ные вещества из крови в тканевую жидкость и из нее в кровь. Кровь по капиллярам течет очень медленно и успевает отдавать тканям кислород и питательные вещества.

Билет29