14. Основные законы гемодинамики
Гемодинамика изучает законы движения крови по кровеносной системе. Основные гемодинамические показатели: давление и скорость кровотока. Давление (Р) – это сила, действующая со стороны крови на сосуды, приходящаяся на единицу площади:
, [P]
= Па.
.
Объемной
скоростью (
)
называют
величину, численно равную объему
жидкости, протекающей в единицу времени
через данное сечение:
.
Линейная
скорость
(
)
–
путь, проходимый частицами крови в
единицу времени:
; 
.
Формула связи линейной и объемной скорости:
,
где S – площадь поперечного сечения потока жидкости.
Формула (закон) Пуазейля
Основной движущей силой является кровяное давление, обусловленное превышением давления, вызванного работой сердца, над атмосферным.
,
где
– разность давлений на входе и выходе
сосуда;
–гидравлическое
сопротивление сосуда;
,
–длина сосуда,
– внутренний радиус сосуда,
–динамический
коэффициент вязкости
жидкости.
Давление крови в сосудах зависит от объемной скорости кровотока, радиуса сосуда, вязкости крови.
Согласно
формуле объемная скорость кровотока
пропорциональна градиенту давления:
~
(градиент
давления) и обратно пропорциональна
вязкости.
Однако
может показаться удивительным, что
~
(радиус
в четвертой степени). Это означает, что
при одном и том же градиенте давления
увеличение радиуса вдвое приводит к
увеличению объемной скорости кровотока
в 16
раз!
Интересный
пример зависимости 
~
можно найти
и в системе кровообращения человеческого
организма.
Поскольку формула Пуазейля справедлива лишь для ламинарного течения несжимаемой жидкости с постоянной вязкостью, то она не может в точности выполнятся для крови. Так как кровь содержит взвешенные частицы, то течение крови не вполне ламинарно, а ее вязкость зависит от скорости течения. В этом случае формула Пуазейля является хорошим приближением в первом порядке. Однако, при атеросклерозе и отложении холестерина радиус сосудов уменьшается и тогда для поддержания нормального кровотока требуется более высокий градиент давления.
16. Распределение среднего давления
При сокращении сердца давление крови в аорте испытывает колебания. Среднее артериальное давление определяется по формуле:
,
где
– систолическое давление, 
– диастолическое давление.
Одним из важных гемодинамических процессов является распространение пульсовой волны.
Пульсовая волна – процесс распространения изменения объема крови вдоль эластичного сосуда в результате одновременного изменения в нем давления и массы жидкости.
Рассмотрим характеристики пульсовой волны.
Амплитудой
пульсовой волны 
(пульсовое давление)
называется разность между максимальным
и минимальным значением давлений в
данной точке сосуда. В начале аорты
амплитуда волны (
)
– максимальна и равна разности
систолического (
)
и диастолического (
)
давлений. Затухание амплитуды пульсовой
волны при ее распространении вдоль
сосуда представлена
формулой:
где
– коэффициент затухания, увеличивающийся
с уменьшением радиуса.
Скорость распространения пульсовой волны зависит от свойств сосуда и крови.
,
где
– модуль Юнга материала стенки сосуда
или модуль упругости;
–толщина стенки
сосуда;
–плотность крови;
–диаметр просвета
сосуда.
,
что в 20-30 раз больше скорости движения
крови 
.
За время изгнания крови из желудочков
(время систолы 
)
пульсовая
волна успевает распространиться на
расстояние два
метра, т.е. охватить все крупные сосуды
– аорту и артерии. С возрастом величина
модуля
упругости увеличивается в 2-3 раза,
следовательно, возрастает и скорость
пульсовой волны.