53. Общая характеристика системы кровообращения. Скорость движения крови в сосудах. Ударный объем крови. Работа и мощность сердца.

Кровообращение – это непрерывное движение крови по замкнутой сердечнососудистой системе, обеспечивающее обмен газов в легких и тканях тела.

• Полный оборот – 27 систол (20-23с)

• Общий объем крови ≈ 5 л

• Сердце выполняет роль насоса

• Кровеносная система – замкнутая

• Наличие клапанов

• Последовательность прохождения полного круга:

Правое предсердие -> правый желудочек -> малый круг кровообращения -> левое предсердие -> левый желудочек -> большой круг кровообращения

Количество крови, выталкиваемое при сокращении левым и правым желудочком – систолический (ударный) объем. В условиях покоя – 60-80 мл. Является основным показателем деятельности сердца.

В левом желудочке и аорте давление крови выше, чем в полых венах (отрицательное давление по сравнению с атмосферным) и в правом предсердии. Разность давлений в этих участках обеспечивает движение крови в большом круге кровообращения. Высокое давление в левом желудочке и легочной артерии и низкое в легочных венах и левом предсердии обеспечивает движение крови в малом круге кровообращения. Часть кровеносных сосудов работает в условиях пульсирующего давления. Но благодаря эластичности стенок сосудов пульсация уменьшается.

В капиллярах пульсация отсутствует, движение крови здесь равномерное и медленное. Это обеспечивает нормальное протекание обменных процессов между кровью и тканями.

Вены обладают свойством растягиваться или сжиматься без изменения давления крови.

Кровь – несжимаемая жидкость, т.е. объем любой ее порции остается неизменным независимо от давления, но она свободно принимает форму сосуда, в котором находится.

Чем уже площадь поперечного сечения сосуда, тем больше скорость течения крови.

Это свойство описывается уравнением неразрывности:

S1V1=S2V2

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сопротивления и сообщение крови кинетической энергии.

Cердце продавливает объём по аорте сечением S на расстоянии l при среднем давлении p. Совершаемая при этом работа: А₁ = pSl = pVy

Vy – ударный объем крови

На сообщение кинетической энергии этому объёму крови затрачена работа:

А₂ = mv² / 2 = ρVy·v² / 2,

где ρ – плотность крови; v – скорость крови в аорте.

Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна

А_л = А₁ + А₂ = p Vy + ρVy· v² / 2

Так как работа правого желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении:

А = А_л + 0,2 А_л = 1,2 (рVy + ρVy· v² / 2)

Работа сердца за сутки = 864000 Дж

54. Уравнение Пуазейля. Понятие о гидравлическом сопротивлении кровеносных сосудов и способах воздействия на него.

Течение Пуазейля – установившееся течение вязкой несжимаемой жидкости в тонкой цилиндрической трубке. Закон Пуазейля выполняется в сосудах с ламинарным течением крови.

Q=πr⁴∆p/8ηl

Q – объем крови, протекающий через поперечное сечение сосуда за 1 секунду

∆p – разница давлений на концах сосуда

l – длина сосуда

r – радиус сосуда

η – вязкость (коэффициент трения)

Гидравлическое давление – сила, возникающая при движении крови по сосудам.

Величину обратную первой формуле называют гидравлическим сопротивлением

R=8ηl/ πr⁴(в четвертой).

Гидравлическое сопротивление не системы в целом, но его значительной части- большого круга кровообращения ,принято называть общим периферическим сопротивлением сосудов (ОПСС) и оценивается по формуле ОПСС=,где Q- общий объём кровотока, среднее артериальное давление. Общее периферическое сопротивление сосудов- сопротивление, которое сосудистая система оказывает кровотоку. В норме ОПСС=144кПа*с/л.

У сосудов наблюдается такое явление, как гипертонус : зажатость, уменьшенный радиус, уменьшение пропускной способности, отсюда происходит увеличение гидравлического сопротивления. В этих условиях для обеспечения необходимого общего объёма кровотока сердце вынуждено компенсировать рост гидравлического сопротивления ростом артериального давления.

Радиус сосуда сильно влияет на гидравлическое сопротивление. Это объясняется тем, что в ламинарных потоках распределение скорости жидкости неравномерное, наибольшая скорость – в центре сосуда, т.е. основная часть объема крови переносится в центре потока. Для уменьшения гидравлического давления, необходимо расширить сосуды (увеличить радиус поперечного сечения).