37. Механические и электрические модели кровообращения.

Для изучения свойств и поведения органов кровообращения в различных условиях функционирования создаются модели, призванные раскрыть некоторые особенности физиологических механизмов их деятельности. Одна из них – механическая (см. схему).

Компрессионная камера

З

В (клапан)

L (кинетическая энергия)

R (резистивное сопротивление)

U(насос)

С (эластичность

артерий)

десь источникU, дающий несинусоидальное переменное электрическое напряжение, служит аналогом сердца. Выпрямитель В служит аналогом сердечного клапана. Конденсатор С в течение полупериода накапливает заряд, а затем разряжается на резистор R, таким образом происходит сглаживание силы тока, протекающий через резистор. Действие конденсатора аналогично действию упругого резервуара (аорты, артерии), который сглаживает колебания давления крови в артериолах и капиллярах. Резистор является ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ АНАЛОГОМ периферической сосудистой системы.

37. Работа и мощность сердца. ( Ремизов А.Н. стр.210-211)

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сил давления и сообщение крови КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

Во время систолы левым желудочком в аорту выбрасывается ОБЪЕМ крови, который называется УДАРНЫМ (Vу ). Можно считать, что этот объем сердца продавливает по аорте сечением S на расстояние L при среднем давлении Р. Тогда работа состоит состоит из 2-х частей и расходуется:

1. на преодоление сил давления и равна: А₁= Fl = PSl = PV_у

2. на сообщение кинетической энергии этому объему крови: A₂=mv²/2

= V_у v²/2; где, - плотность крови; v- скорость крови в аорте;

Работа левого желудочка Ал=А₁+А₂. Работа правого желудочка равняется 0,2 от работы левого. Поэтому работа сердца при одном сокращении: А=А_л+А_пр=А_л+0,2А_л=1,2А_л=1,2 V_у(P+v²/2)

Если среднее давление P=13кПа, V_у =60мл,  =1051,03кг/м3, v =0,5м/с то за одно сокращение A=1Дж.

37. Основные положения гемодинамики.

1. Движение крови по сосудам обусловлено разностью давления в начальном и конечном участках кровяного русла.

2. Объёмная скорость кровотока (объём крови протекающий через поперечное сечение сосудистого русла в единицу времени) вычисляется по формуле:

Q = (p2 - p1)/X, где X — периферическое сопротивление сосудистого русла, (p2 - p1) — разность давления в начале и в конце русла.

2. Линейная скорость кровотока вычисляется по формуле: V=Q/S Периферическое сопротивление сосуда — X = 8 l  /(R⁴), где l —

длина сосуда, R — его радиус,  — коэффициент вязкости. Выводится на основании аналогий законов Ома и Пуазейля (движение электричества и жидкости описываются общими соотношениями. Гидравлическое сопротивление в значительной степени зависит от радиуса сосудов. Отношение радиусов для различных участков сосудистого русла: Rаорт:Rар:Rкап =3000:500:1.

37. Незатухающие колебания. Уравнения незатухающих колебаний. ( Ремезов. С.130 – 131).

Колебаниями называются повторяющиеся движения или изменения состояния.

Периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса, называются гармоническими колебаниями.

Х = А соs (₀t +₀), где Х – значение физической величины в момент времени t А – амплитуда колебаний (максимальное отклонение от положения равновесия) t - время ₀ – круговая частота колебаний (₀t +₀) =  - фаза колебаний ₀ – начальная фаза колебаний.

Гармонические колебания при отсутствии сил трения являются незатухающими.