При повышенном давлении скорость кровотока
Само
понятие «давление крови», неоднократно
употреблявшееся выше, требует некоторых
уточнений. В любой точке сосудистой
системы давление крови зависти от:
а) атмосферного давления; б) гидростатического
давленияgh,
обусловленного весом кровяного столба
высотой h
и плотностью
; в) давления, обеспечиваемого насосной
функцией сердца.
Р
азность
давлений на внутреннюю (Рв)
и наружную (Рн)
стенки сосуда называют трансмуральным
давлением
(Рт)
(см. рис.19):
Рт
= Рв
— Рн.
Можно считать, что давление на наружную
стенку сосуда равно атмосферному.
Трансмуральное давление является
важнейшей характеристикой состояния
системы кровообращения, определяя
нагрузку сердца, состояние периферического
сосудистого русла и ряд других
физиологических показателей. Однако,
необходимо иметь в виду, что это не то
давление, которое обеспечивает движение
крови от одной точки сосудистой системы
к другой. Например, среднее по времени
трансмуральное давление в крупной
артерии руки составляет около 100 мм.рт.ст.
(1,33104
Па). В то же время, движение крови из
восходящей дуги аорты в эту артерию
обеспечивается разностью
трансмуральных давлений между указанными
сосудами, которое составляет 2-3 мм.рт.ст.
(0,03104
Па).
На
величину трансмурального давления
существенно влияет сила тяжести,
создающая
гидростатическое (весовое)
давление. Для пояснения этого влияния
представим, что происходило бы с
кровенаполнением сосудов вертикально
расположенного тела человека, если бы
его сердце не работало. В этом случае
под действием силы тяжести кровь стекала
бы в сосуды нижней части тела и верхний
его уровень расположился бы в области
сердца, где давление равнялось бы
атмосферному, то есть трансмуральное
давление было бы равно нулю (см.рис.20).
На некоторой высоте h,
отсчитываемой вниз от этого уровня,
давление имело бы значение gh
(где
— плотность крови, g
— ускорение свободного падения), т.е.
определялось бы только гидростатическим
давлением.
Рис.20
Очевидно,
гидростатическое давление влияет и
на распределение крови в сосудистой
системе живого человека. В этом случае,
однако, оттоку крови из верхней части
тела вертикально стоящего человека
препятствует ряд физиологических
механизмов. Кроме очевидной работы
сердца, к ним относится, в частности,
рефлекторное сужение венозных сосудов
ног в стоячем положении, которое сильно
уменьшает способность этих сосудов
растягиваться и накапливать кровь, а
также способствует венозному возврату
крови в сердце.
Если
сосудосуживающий эффект ослаблен в
результате заболевания или каких-либо
внешних воздействий, то при резком
вставании человек может впасть в
обморочное состояние за счет уменьшения
венозного возврата и снижения
кровоснабжения головного мозга.
Измеряемое
трансмуральное давление из-за воздействия
на него гидростатической составляющей
может существенно зависеть от выбора
участков измерения и взаимного
расположения частей тела. Так, например,
трансмуральное давление в артериях
голени может быть намного больше,
чем в артериях поднятой руки.
В
клинических условиях измерение кровяного
давление обычно производят в области
плеча (т.е. на уровне сердца). Поэтому
гидростатическая составляющая
давления в плечевой артерии в этом
случае равна нулю.
Рис.21
Движение крови по
сосудистой системе происходит за счет
превышения давления, обусловленного
работой сердца, над атмосферным давлением.
Именно градиент указанного давления и
является движущей силой кровотока.
Распределение этого давления в сосудистой
системе показано на рис.21 (верхняя
кривая). Из этого рисунка видно, что в
аорте и крупных артериях падение давления
(разница давлений в начале и в конце
сосуда) невелика. В
артериолах наблюдается максимальное
падение давления, поскольку
для совокупности артериол происходит
большое увеличение гидравлического
сопротивления Х
(см. формулы (14) и (15)).
В
венах, впадающих в сердце, давление ниже
атмосферного. Как уже отмечалось в
разделе 2.1, в крупных кровеносных сосудах
проявляются пульсовые колебания
давления, амплитуда которых уменьшается
с увеличением степени разветвленности
сосудистого русла и уменьшением
диаметра отдельных сосудов.
Сосудистая
система обладает минимальной площадью
сечения в области аорты, где наблюдается
максимальная амплитуда пульсовых
колебаний и наибольшая линейная скорость
крови порядка 0,5 м/с (см.рис.21, нижняя
кривая). По мере перехода к более мелким
кровеносным сосудам суммарная площадь
их сечения увеличивается и, в соответствии
с условиями неразрывности струи (см.
раздел 1.2 ), скорость кровотока в них
уменьшается, составляя в капиллярах
около 0,5 мм/с. В венозной части сосудистой
системы суммарная площадь сечения
сосудов уменьшается, что приводит к
возрастанию скорости кровотока.
Соседние файлы в предмете Физика
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Кровь циркулирует по сосудам с определенной скоростью. От последней зависит не только артериальное давление и метаболические процессы, но и насыщение органов кислородом и необходимыми веществами.
Скорость кровотока (СК) – важный диагностический показатель. С его помощью определяется состояние всей сосудистой сети или отдельных ее участков. По ней же выявляются патологии различных органов.
Отклонение показателей скорости течения крови в сосудистой системе свидетельствует о спазмировании в ее отдельных участках, вероятности налипания холестериновых бляшек, образовании тромбов или повышении вязкости крови.
Закономерности явления
Скорость движения крови по сосудам зависит от количества времени, необходимого для ее прохождения по первому и второму кругу.
Измерение проводится несколькими способами. Один из наиболее распространенных – использование красителя флуоресцеина. Метод заключается во введении вещества в вену левой руки и определении временного промежутка, через который оно обнаруживается в правой.
Средний статистический показатель – 25-30 секунд.
Движение кровотока по сосудистому руслу изучает гемодинамика. В ходе исследований выявлено, что данный процесс является непрерывным в организме человека вследствие разницы давления в сосудах. Прослеживается течение жидкости от участка, где оно высокое, к участку с более низким. Соответственно, имеются места, отличающиеся наименьшей и наибольшей скоростью течения.
Определение значения производится при выявлении двух параметров, описанных ниже.
Объемная скорость
Важным показателем гемодинамических значений является определение объемной скорости кровотока (ОСК). Это количественный показатель жидкости, циркулирующей за определенный временной отрезок сквозь поперечное сечение вен, артерий, капилляров.
ОСК напрямую связана с имеющимся в сосудах давлением и сопротивлением, оказываемым их стенками. Минутный объем движения жидкости по кровеносной системе вычисляется по формуле, учитывающей эти два показателя.
Замкнутость русла дает возможность сделать вывод о том, что через все сосуды, включая крупные артерии и мельчайшие капилляры, в течение минуты протекает одинаковое по объему количество жидкости. Непрерывность этого потока также подтверждает данный факт.
Однако это не свидетельствует об одинаковом объеме крови во всех ответвлениях кровеносного русла на протяжении минуты. Количество зависит от диаметра определенного участка сосудов, что никак не влияет на снабжение кровью органов, так как общее количество жидкости остается одинаковым.
Методы измерения
Определение объемной скорости не так давно еще проводилось так называемыми кровяными часами Людвига.
Более эффективный метод – применение реовазографии. В основу способа положено отслеживание электрических импульсов, связанных с сопротивлением сосудов, проявляющемся в качестве реакции на воздействие тока с высокой частотностью.
При этом отмечается следующая закономерность: увеличение кровенаполнения в определенном сосуде сопровождается снижением его сопротивляемости, при уменьшении давления сопротивление, соответственно, увеличивается.
Эти исследования обладают высокой диагностической ценностью для выявления заболеваний, связанных с сосудами. Для этого выполняется реовазография верхних и нижних конечностей, грудной клетки и таких органов, как почки и печень.
Другой достаточно точный метод – плетизмография. Он представляет собой отслеживание изменений в объеме определенного органа, появляющихся в результате наполнения его кровью. Для регистрации этих колебаний используются разновидности плетизмографов – электрические, воздушные, водные.
Флоуметрия
Этот метод исследования движения кровотока основан на использовании физических принципов. Флоуметр прикладывается к обследуемому участку артерии, что позволяет осуществлять контроль над скоростью кровотока при помощи электромагнитной индукции. Специальный датчик фиксирует показания.
Индикаторный метод
Использование этого способа измерения СК предусматривает введение в исследуемую артерию или орган вещества (индикатора), не вступающего во взаимодействие с кровью и тканями.
.jpg)
Затем через одинаковые временные отрезки (на протяжении 60 секунд) в венозной крови определяется концентрация введенного вещества.
Эти значения используются для построения кривой линии и расчета объема циркулирующей крови.
Данный метод широко применяется с целью выявления патологических состояний сердечной мышцы, мозга и других органов.
Линейная скорость
Показатель позволяет узнать скорость течения жидкости по определенной длине сосудов. Иными словами, это отрезок, который преодолевают компоненты крови в течение минуты.
Линейная скорость изменяется в зависимости от места продвижения элементов крови — в центре кровяного русла или непосредственно у сосудистых стенок. В первом случае она максимальная, во втором – минимальная. Это происходит в результате трения, действующего на компоненты крови внутри сети сосудов.
Скорость на разных участках
Продвижение жидкости по кровеносному руслу напрямую зависит от объема исследуемой части. Так, например:
- Самая высокая скорость крови наблюдается в аорте. Это объясняется тем, что тут самая узкая часть сосудистого русла. Линейная скорость крови в аорте — 0.5 м/сек.
- Скорость движения по артериям составляет около 0.3 м/секунду. При этом отмечаются практически одинаковые показатели (от 0.3 до 0.4 м/сек) как в сонных, так и в позвоночных артериях.
- В капиллярах кровь движется с наименьшей скоростью. Это происходит вследствие того, что суммарный объем капиллярного участка во много раз превышает просвет аорты. Уменьшение доходит до 0.5 м/сек.
- Кровь течет по венам со скоростью 0.1- 0.2 м/сек.
.jpg)
Диагностическая информативность отклонений от указанных значений заключается в возможности выявить проблемную зону в венах. Это позволяет своевременно устранить или предотвратить развивающийся в сосуде патологический процесс.
Определение линейной скорости
Использование ультразвука (эффект Доплера) позволяет с точностью определить СК в венах и артериях.
Сущность метода определения скорости данного типа в следующем: на проблемный участок прикрепляют специальный датчик, узнать нужный показатель позволяет изменение частотности звуковых колебаний, отражающих процесс течения жидкости.
Высокая скорость отражает низкую частоту звуковых волн.
В капиллярах скорость определяется с использованием микроскопа. Наблюдение ведется за продвижением по кровяному руслу одного из эритроцитов.
Другие методы
Разнообразие методик позволяет выбрать такую процедуру, которая помогает быстро и точно исследовать проблемный участок.
Индикаторный
При определении линейной скорости также используется индикаторный способ. Применяются меченные радиоактивными изотопами эритроциты.
Процедура предусматривает введение в вену, расположенную в локте, индикаторного вещества и прослеживание его появления в крови аналогичного сосуда, но в другой руке.
Формула Торричелли
Еще одним методом является применение формулы Торричелли. Здесь учитывается свойство пропускной способности сосудов. Есть закономерность: циркуляция жидкости выше в том участке, где имеется наименьшее сечение сосуда. Такой участок — аорта.
Самый широкий суммарный просвет в капиллярах. Исходя из этого, максимальная скорость в аорте (500 мм/сек), минимальная – в капиллярах (0.5 мм/сек).
Использование кислорода
При измерении скорости в легочных сосудах прибегают к особому методу, позволяющему определить ее при помощи кислорода.
Пациенту предлагают сделать глубокий вдох и задержать дыхание. Время появления воздуха в капиллярах уха позволяет с помощью оксиметра определить диагностический показатель.
Средняя для взрослых и детей линейная скорость: прохождение крови по всей системе за 21-22 секунды. Данная норма характерна для спокойного состояния человека. Деятельность, сопровождаемая тяжелой физической нагрузкой, сокращает этот временной промежуток до 10 секунд.
Кровообращение в организме человека — это движение главной биологической жидкости по сосудистой системе. О важности данного процесса говорить не приходится. От состояния кровеносной системы зависит жизнедеятельность всех органов и систем.
Определение скорости кровотока позволяет своевременно выявить патологические процессы и устранить их с помощью адекватного курса терапии.
Мы настоятельно рекомендуем не заниматься самолечением, лучше обратитесь к своему лечащему доктору. Все материалы на сайте носят ознакомительный характер!
Источник
Оглавление темы «Функции систем кровообращения и лимфообращения. Система кровообращения. Системная гемодинамика. Сердечный выброс.»: Давление кровотока. Скорость кровотока. Схема сердечно-сосудистой системы ( ССС ).Давление и скорость кровотока в системе кровообращения уменьшаются от аорты до венул (см. табл. 9.2), а кровеносные сосуды становятся все более мелкими и многочисленными. В капиллярах скорость кровотока замедляется наиболее выраженно, что благоприятствует отдаче кровью веществ тканям. Для венозного отдела характерны низкий уровень давления и более медленная по сравнению с артериальным руслом скорость кровотока. Таблица 9.2. Гидродинамические характеристики сосудистого русла большого круга кровообращения Сопоставление величин давления, кровотока и сопротивления сосудов в различных отделах сосудистого русла (табл. 9.2) свидетельствует о том, что внутрисосудистое давление от аорты до полых вен резко снижается, а объем крови в венозном русле, наоборот, возрастает. Следовательно, артериальное русло характеризуется высоким давлением и сравнительно небольшим объемом крови, а венозное — большим объемом крови и низким давлением. Считается, что в венозном русле содержится 75—80 % крови, а в артериальном — 15—17 % и в капиллярах — около 5 % (в диапазоне 3—10 %).
Цифры в скобках — величина кровотока в покое (в % к минутному объему), цифры внизу рисунка — содержание крови (в % к общему объему). Артериальная часть сердечно-сосудистой системы (светлая часть схемы) содержит всего 15—20 % общего объема крови и характеризуется высоким (относительно остальных отделов системы) давлением. В центре схемы находится область транскапиллярного обмена, т. е. капиллярных (обменных) сосудов, для обеспечения оптимальной функции которых служит, в основном, сердечно-сосудистая система. При этом в виде точек обозначено большое число капилляров в организме и огромная площадь их возможной поверхности во время функционирования органа или ткани, хотя цифры внизу указывают на сравнительно небольшой объем содержащейся в них крови в условиях покоя. Наибольшее количество крови содержится в области большого объема, которая обозначена штриховкой. Эта область содержит в 3—4 раза больше крови, чем область высокого давления, в связи с чем и площадь, обозначенная на схеме штриховкой, больше площади светлой части схемы. Исходя из этого в функциональной схеме сердечно-сосудистой системы (рис. 9.1) выделены 3 области: высокого давления, транскапиллярного обмена и большого объема. При функциональном единстве, согласованности и взаимообусловленности подразделов сердечно-сосудистой системы и характеризующих их параметров в ней условно выделяют три уровня: а) системная гемодинамика — обеспечивающая процессы циркуляции крови (кругооборота) в системе; б) органное кровообращение — кровоснабжение органов и тканей в зависимости от их функциональной потребности; в) микрогемодинамика (микроциркуляция) — обеспечение транскапиллярного обмена, т. е. нутритивной (питательной) функции сосудов. — Также рекомендуем «Системная гемодинамика. Параметры гемодинамики. Системное артериальное давление. Систолическое, диастолическое давление. Среднее давление. Пульсовое давление.» |
Источник
Различают
линейную
и объемную
скорость кровотока.
Линейная
скорость кровотока
(VЛИН.)
– это расстояние, которое проходит
частица крови в единицу времени. Она
зависит от суммарной площади поперечного
сечения всех сосудов, образующих участок
сосудистого русла. В кровеносной системе
наиболее узким участком является аорта.
Здесь наибольшая линейная скорость
кровотока, составляющая 0,5-0,6 м/сек. В
артериях среднего и мелкого калибра
она снижается до 0,2-0,4 м/сек. Суммарный
просвет капиллярного русла в 500-600 раз
больше, чем аорты. Поэтому скорость
кровотока в капиллярах уменьшается до
0,5 мм/сек. Замедление тока крови в
капиллярах имеет большое физиологическое
значение, так как в них происходит
транскапиллярный обмен. В крупных венах
линейная скорость кровотока вновь
возрастает до 0,1-0,2 м/сек. Линейная
скорость кровотока в артериях измеряется
ультразвуковым методом. Он основан на
эффекте
Доплера.
На сосуд помещают датчик с источником
и приемником ультразвука. В движущейся
среде – крови – частота ультразвуковых
колебаний изменяется. Чем больше скорость
течения крови по сосуду, тем ниже частота
отраженных ультразвуковых волн. Скорость
кровотока в капиллярах измеряется под
микроскопом с делениями в окуляре, путем
наблюдения за движением определенного
эритроцита.
Объемная
скорость кровотока
(VОБ.)
– это количество крови, проходящей
через поперечное сечение сосуда в
единицу времени. Она зависит от разности
давлений в начале и конце сосуда и
сопротивления току крови. Раньше в
эксперименте объемную скорость кровотока
измеряли с помощью кровяных часов
Людвига. В клинике объемный кровоток
оценивают с помощью реовазографии.
Этот метод основан на регистрации
колебаний электрического сопротивления
органов для тока высокой частоты, при
изменении их кровенаполнения в систолу
и диастолу. При увеличении кровенаполнения
сопротивление понижается, а уменьшении
возрастает. С целью диагностики сосудистых
заболеваний производят реовазографию
конечностей, печени, почек, грудной
клетки. Иногда используют плетизмографию
– это регистрация колебаний объема
органа, возникающих при изменении их
кровенаполнения. Колебания объема
регистрируют с помощью водных, воздушных
и электрических плетизмографов. Скорость
кругооборота крови – это время, за
которое частица крови проходит оба
круга кровобращения. Ее измеряют путем
введения красителя флюоресцина в вену
одной руки и определения времени его
появления в вене другой. В среднем
скорость кругооборота крови составляет
20-25 сек.
Кровяное давление
В
результате сокращений желудочков сердца
и выброса из них крови, а также сопротивления
току крови в сосудистом русле создается
кровяное давление. Это сила, с которой
кровь давит на стенку сосудов. Величина
давления в артериях зависит от фазы
сердечного цикла. Во время систолы оно
максимально и называется систолическими,
в период диастолы минимально и носит
название диастолического. Систолическое
давление у здорового человека молодого
и среднего возраста в крупных артериях
составляет 100-130 мм рт.ст. Диастолическое
60-80 мм рт.ст. Разность между систолическим
и диастолическим давлением называется
пульсовым
давлением.
В норме его величина 30-40 мм рт.ст. Кроме
этого определяют среднее
давление
– это такое постоянное (т.е. не пульсирующее)
давление, гемодинамический эффект
которого соответствует определенному
пульсирующему. Величина среднего
давления ближе к диастолическому, так
как продолжительность диастолы больше,
чем систолы.
Артериальное
давление (АД) можно измерить прямыми и
непрямыми методами. Для измерения прямым
методом
в артерию вводят иглу или канюлю,
соединенные трубкой с манометром. Сейчас
вводят катетер с датчиком давления.
Сигнал от датчика поступает на
электрический манометр. В клинике прямое
измерение производят только во время
хирургических операций. Наиболее широко
используются непрямые
методы
Рива-Роччи и Короткова. В 1896 г. Рива-Роччи
предложил измерять систолическое
давление по величине давления, которое
необходимо создать в резиновой манжете
для полного пережатия артерии. Давление
в ней измеряется манометром. Прекращение
кровотока определяется по исчезновению
пульса на лучевой артерии. В 1905 г. Коротков
предложил метод измерения и систолического
и диастолического давления. Он заключается
в следующем. В манжете создается давление,
при котором ток крови в плечевой артерии
полностью прекращается. Затем оно
постепенно снижается и одновременно
фонендоскопом в локтевой ямке выслушиваются
возникающие звуки. В тот момент, когда
давление в манжете становится немного
ниже, чем систолическое, появляются
короткие ритмические звуки. Их называют
тонами Короткова. Они обусловлены
прохождением порций крови под манжетой
в период систолы. По мере снижения
давления в манжете интенсивность тонов
уменьшается и при его определенной
величине они исчезают. В этот момент
давление в ней примерно соответствует
диастолическому. В настоящий момент
для измерения артериального давления
используют аппараты, регистрирующие
колебания сосуда под манжетой при
изменении давления в ней. Микропроцессор
рассчитывает систолическое и диастолическое
давление.
Для
объективной регистрации АД применяется
артериальная
осциллография
– графическая регистрация пульсаций
крупных артерий при их сжатии манжетой
. Этот метод позволяет определять
систолическое, диастолическое, среднее
давление и эластичность стенки сосуда.
Артериальное давление возрастает при
физической и умственной работе,
эмоциональных реакциях. При физической
работе в основном увеличивается
систолическое давление. Это связано с
тем, что возрастает систолический объем.
Если происходит сужение сосудов, то
возрастает и систолическое, и диастолическое
давление. Такое явление наблюдается
при сильных эмоциях.
При
длительной графической регистрации
артериального давления обнаруживается
три типа его колебаний. Их называют
волнами 1-го, 2-го и 3-го порядков. Волны
первого порядка
– это колебания давления в период
систолы и диастолы. Волны
второго порядка
называются дыхательными. На вдохе
артериальное давление возрастает, а на
выдохе снижается. При гипоксии мозга
возникают еще более медленные волны
третьего порядка.
Они обусловлены колебаниями тонуса
сосудодвигательного центра продолговатого
мозга.
В
артериолах, капиллярах, мелких и средних
венах давление постоянно. В артериолах
его величина составляет 40-60 мм рт.ст., в
артериальном конце капилляров 20-30 мм
рт.ст., венозном 8-12 мм рт.ст. Кровяное
давление в артериолах и капиллярах
измеряется путем введения в них
микропипетки, соединенной с манометром.
Кровяное давление в венах равно 5-8 мм
рт.ст. В полых венах оно равно нулю, а на
вдохе становится на 3-5 мм рт.ст. ниже
атмосферного. Давление в венах измеряется
прямым методом, называемом флеботонометрией.
Повышение кровяного давления называется
гипертонией,
понижение – гипотонией.
Артериальная гипертония возникает при
старении, гипертонической болезни,
заболеваниях почек и т.д. Гипотония
наблюдается при шоке, истощении, а также
нарушении функций сосудодвигательного
центра.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
