Чому дорівнює швидкість кровотоку в аорті? Фізіологічні характеристики кровотоку. Функціональна класифікація судин
Багато закономірності перебігу крові по судинах можна пояснити базуючись на основних законах гідродинаміки, згідно з якими, кількість рідини (Q), що протікає через будь-яку трубку, прямо пропорційно різниці тисків на початку (Р 1) і в кінці (Р 2) трубки і обернено пропорційно опору (R) струму рідини. Стосовно кровоносних судин слід мати на увазі, що разом впадання порожнистих вен у серце тиск близько до нуля і рівняння виглядатиме так: Q = P:R, де Q - кількість крові, викинуте серцем у судини в 1 хвилину; Р – величина середнього тиску в аорті, R – величина судинного опору. Тиск в аорті (Р) та хвилинний об'єм крові (Q) можна виміряти безпосередньо. Знаючи ці величини, обчислюють периферичний опір, що є найважливішим показником стану судинної системи. Периферичний опір судинної системискладається з безлічі окремих опорів кожної судини. Теоретично можна було б припускати, що найбільший опір мали б створювати капіляри, т.к. вони мають найменший діаметр (5-7 мкм), а сумарна їхня довжина становить близько 100.000 км (тобто 3 рази можна обігнути землю по екватору). Фактично сумарний опір капілярів менший, ніж артеріол. Основний опір току крові виникає в артеріолах. Це судини опору чи резистивні судини. Великий опір у артеріолах пояснюється тим, що вони мають товстий шар циркулярно розташованих м'язів. Скорочення цих м'язів може суттєво підвищити опір кровотоку та призвести до значного підвищення системного артеріального тиску, а розширення цих судин супроводжується зниженням артеріального тиску. Артеріоли є головним регулятором рівня загального артеріального тиску. І.М.Сєченов назвав їх «кранами серцево-судинної системи». .Зміна органного опору і просування крові по артеріолам і капілярам витрачається 85% енергії, витраченої серцем вигнання крові.
Середня швидкістьпульсової хвилі. Швидкість пульсової хвилі є мірою пружних властивостей ділянки судини, що досліджується. Таким чином, збільшується швидкість пульсової хвилі: - На периферії артеріального судинного русла. При високому тиску. У літньому віці та при артеріосклерозі.
Інші відомі факториризику. Причини та наслідки турбулентності. У цьому випадку нормальна судинна функціяможе бути порушена, тому виникає дисбаланс між місцевими вазоактивними речовинами, такими як оксид азоту, ендотелін, ангіотензин і т.д.
Гемодинамічний опір залежить також від в'язкості крові, тобто. від тертя між шарами рідини та між рідиною та стінками судин. В'язкість часто виражають у відносних одиницях, приймаючи в'язкість води за 1. В'язкість крові становить 3-5 (плазми – 1,9-2,3) відносних одиниць, вона переважно залежить від формених елементів крові. При низькій швидкості кровотоку в'язкість збільшується, а за значного зниження швидкості в'язкість збільшується до 1000 відносних одиниць. У фізіологічних умовці ефекти можуть виявлятися лише в дуже дрібних судинах і в'язкість може збільшуватися до 10%. одиниць. У патології зменшення швидкості кровотоку може супроводжуватись суттєвим підвищенням в'язкості і пояснюється це оборотною агрегацією еритроціів, які утворюють скупчення у вигляді монетних стовпчиків.
Імпульсна хвиля на периферії та наслідок швидкості пульсової хвилі? Через відображення пульсової хвилі на периферії максимальний тиск у посудині збільшується до периферії, оскільки хвилі відбитого тиску складаються до первинного тиску, що генерується у лівому шлуночку.
При цьому підвищенні артеріального тиску напруга стінки також зростає. Це призводить до зниження еластичності та, отже, збільшення швидкості пульсової хвилі. Імпульсна хвиля також дає вказівки на функцію лівого шлуночка та цілісність клапанів.
Тиск у кровоносній системі
Основними факторами, що визначають величину артеріального тиску, є: робота серця (що більша сила серцевих скорочень, тим більший тиск створюється при вигнанні крові зі шлуночків і навпаки); опір кровотоку (що вище тонус судин, тим більше опір; чим більша в'язкість крові, тим більше опір); об'єм циркулюючої крові (більший об'єм – вищий тиск).
Відповідно, пульсова хвиля: "погана" функція лівого шлуночка "плоска". Клінічна значимість пульсової хвилі та швидкості пульсової хвилі сьогодні? Кількісне виявлення швидкості пульсової хвилі сьогодні мало клінічної значимостіоскільки методи візуалізації такі. Ультразвук та магнітний резонанс дозволяють більш пряме та точне твердження про морфологію та функції серця та судин.
Однак якісна оцінкапульсу, як і раніше, залишається дуже важливою частиною клінічного дослідження. Таким чином, якість пульсу дає ознаки патологій серця та артерій. Методологія Визначення швидкості пульсової хвилі. Пов'язані з імпульсом поперечні зміни артеріальних судинних секцій, що досліджуються, пневматично переносяться в механіко-електричний перетворювач і реєструються прямим рекордером.
Розрізняють систолічний (пік тиску в момент систоли), діастолічний (мінімальний тиск у діастолу), пульсовий (різниця між систолічним та діастолічним тиском), середнє (рівна сумі діастолічного та половини пульсового тиску). Систолічний тиск у плечовій артерії у здорових людейу віці 15-50 років дорівнює приблизно 110-125, у 60 років і старше - 135-140, у новонароджених близько 50 мм рт.ст, але вже через кілька днів стає 70, а до кінця 1-го місяця життя - 80 мм рт.ст. Діастолічний тиск у людей середнього віку в плечовій артерії в середньому дорівнює 60-80 мм рт.ст.; пульсове – близько 40, середнє – близько 100 мм рт. У артеріях малого діаметра систоліч. тиск становить 80-90 мм рт.ст, в артеріолах - 60 - 70, в артеріальному кінці капілярів - 30-35, у венозному кінці капілярів 10-17 (у капілярах і венах кров тече без пульсових коливань), у венах середнього калію 5-8, у порожнистих венах - 1-3 мм рт.ст. (а в момент вдиху тиск може бути негативним; для перекладу мм рт.ст. в мм вод. ст. треба помножити на 13,6).
Коли лежите, суб'єкт стає каротидною та манжкою для кінцівок. створено. Важіль датчика тиску встановлений на "Заповнити"; потім манжети заповнюються, у своїй тиск має перевищувати 50 мм рт.ст. оскільки, з одного боку, нормальна амплітуда артеріального тиску не погіршується, з другого боку, не повинні стимулюватися найбільш чутливі пресорецептори.
Подача паперу починається тільки тоді, коли руки дають розумний висип. Отримані імпульсні криві оцінюються за їх курсом. Методик 2 Розрахунок середньої швидкості пульсової хвилі. Розрахунок середньої швидкості пульсової хвилі. Час затримки: тепер виміряйте відстань між нижньою точкою верхньої кривої та відповідною нижньою точкою нижньої кривої. Ці низькі точки – це сліди анакотальних стегон.
Тиск у судинах визначається чи кривавим методом, чи безкровним методом. В експерименті на тваринах для прямої реєстрації тиску в артерію вводиться канюля, яка з'єднується з манометром і проводиться запис на самописці (або стрічці кімографа по Людвігу). Розрізняють хвилі 1 порядку - це пульсові хвилі (відповідають кількості серцевих скорочень), хвилі 2-го порядку - дихальні хвилі і хвилі 3-го порядку-судиннорухові (залежать від тонусу судинного центру).
Доплерографічна діагностика уражень ниркових судин при різних захворюваннях
Артеріальний кровотік значно повільніший, ніж швидкість пульсової хвилі артерій. На відміну від цього, він зменшується до периферії. Насамперед залежить від функції накачування серця та периферичного судинного опору. Вплив дихання залишається другорядним.
Однак у дослідженні Вальсальва спостерігається тимчасове зниження артеріального тиску та амплітуди артеріального тиску. Збільшення внутрішньогрудного тиску призводить до стиску внутрішньогрудних вен і, отже, зменшення заповнення справа, потім у лівому серці. Згідно з механізмом Френка-Старлінга, нижнє попереднє розтягування лівого шлуночка призводить до зменшення об'єму інсульту. Це призводить до зниження кровотоку із відповідним зниженням артеріального тиску. У той же час підвищений внутрішньогрудний тиск унаслідок пресування призводить до підвищеного позасудинного тиску, який, згідно з наступною формулою, викликає зменшення трансмурального тиску.
Безкровні методи визначення АТ – метод Рива–Роччі (пальпаторний метод дозволяє визначити лише систол. тиск), метод Короткова (аускультативний метод – визначається систолічний та діастолич. тиск); електронні прилади, що дозволяють визначити систол, діастол. тиск та частоту пульсу.
Нижче наведено основні фізіологічні параметри, необхідні характеристики кровотоку.
Нижня периферична артеріальний тискреєструється рецепторами преса та призводить до збільшення частоти серцевих скорочень. Тиск у периферичних венах збільшується. Артеріальне кров'яний тисктакож тимчасово збільшується, оскільки стискування легеневих судин збільшує ударний об'єм лівого шлуночка.
Трансмуральний тиск в аорті зменшується через підвищений торакальний тиск, в результаті напруга стінки зменшується → аорта більш еластична. Через підвищену відповідність може відштовхнути більше обсягу крові, що стає негативним.
· Систолічний тиск- максимальний тиск, що досягається в артеріальній системі під час систоли. В нормі систолічний тискв великому колікровообігу дорівнює в середньому 120 мм рт.
· Діастолічний тиск- Мінімальний тиск, що виникає під час діастоли у великому колі кровообігу, становить в середньому 80 мм рт.ст.
При збільшенні відповідності та низькому попередньому навантаженню загальний. Вплив дихання на венозну депресію. В області венозних судин низького тискудихання грає важливу роль- на відміну від області артеріальної гіпертензії. Таким чином, натхнення викликає всмоктувальний ефект на вени, близькі до серця.
Рух крові за артеріями
Ультразвукова діагностика. Ультразвукова діагностика – це процедура, яка використовує ультразвукові хвилі. Звукові хвилі, що випромінюються через шкіру перетворювачем, відображаються в прикордонних шарах тканини та підбираються п'єзоелектричним елементом у перетворювачі.
· Пульсовий тиск. Різниця між систолічним та діастолічним тиском називають пульсовим тиском.
· Середній артеріальний тиск(САД) орієнтовно оцінюють за формулою:
САД = [систолічний АТ + 2(діастолічний АТ)]/3
Середній АТ в аорті (90-100 мм рт.ст.) У міру розгалуження артерій поступово знижується. У кінцевих артеріях і артеріол тиск різко падає (в середньому до 35 мм рт.ст.), а потім повільно знижується до 10 мм рт.ст. у великих венах (рис. 23-16А).
Перетворювач має подвійну функцію: ультразвукові хвилі періодично генеруються і випускаються зворотним п'єзоелектричним ефектом, при розриві передачі відбиті звукові хвилі підбираються п'єзоелектричним приймачем. Точна функція ультразвукового пристрою.
Електричний імпульс високочастотного генератора перетворюється і випромінюється в перетворювачі п'єзоелектричним ефектом звуковий імпульс - коротку хвилю. Звукова хвилячастково чи повністю розпорошена і відбита неоднорідностями структури тканини. У першому випадку хвильовий поїзд втрачає енергію і продовжує слабше звукового тиску, поки звукова енергія повністю не перетвориться на тепло через ефекти поглинання. Ехо, що повертається, перетворюється в електричний сигнал в перетворювачі. Потім електроніка посилює сигнал, оцінює це і може виводити його у різний спосібкористувачеві.
Мал. 23–16 . Значення АТ(А) та лінійної швидкості кровотоку(Б) у різних сегментах судинної системи
· Площа поперечного перерізу. Діаметр аорти дорослої людини становить 2 см, площа поперечного перерізу – близько 3 см 2 . У напрямку периферії площа поперечного перерізу артеріальних судин повільно, але прогресивно зростає. На рівні артеріол площа поперечного перерізу становить близько 800 см 2 , а на рівні капілярів та вен - 3500 см 2 . Площа поверхні судин значно зменшується, коли венозні судиниз'єднуються, утворюючи порожню вену з площею поперечного перерізу 7 см 2 .
Глибина проникнення звуку менша, ніж більша частота. Проте що більше частота, то вище локальне дозвіл, тобто. здатність розрізняти близькі об'єкти друг від друга. Метод ультразвукової діагностикизазвичай широко використовується сьогодні для оцінки морфології та функції органів у наступних клінічних областях.
Кардіологія, серце представлення. Ангіологія та неврологія, оцінка периферичних та церебральних судин. Акушерство, подання плода та плаценти. Хірургія та внутрішня медицина, оцінка органів черевної порожнини. Ревматологія та ортопедія, скелетно-м'язова діагностика.
· Лінійна швидкістьструму кровіобернено пропорційна площі поперечного перерізу судинного русла. Тому середня швидкість руху крові (рис. 23-16Б) вище в аорті (30 см/с), поступово знижується в дрібних артеріях і найменша в капілярах (0,026 см/с), загальний поперечний переріз яких у 1000 разів більший, ніж в аорті . Середня швидкість кровотоку знову збільшується у венах і стає відносно високою у порожнистих венах (14 см/с), але не настільки високою, як в аорті.
Загальні ультразвукові хвилі та швидкість потоку, як це працює. Швидкість потоку крові також можна визначити за допомогою ультразвукових хвиль. Хвилі, що випромінюються перетворювачем, відбиваються поверхнями проточних еритроцитів. Залежно від швидкості потоку еритроцитів та положення перетворювача відбиті хвилі мають більш високу чи більше низьку частотуніж передані хвилі.
Регуляція серцево-судинної системи
Різниці частот між випромінюваними і відбитими хвилями електронно чують і перетворюються на криві, що реєструються. Швидкість потоку, що оцінює патології. Оцінка серцевої та судинної патології. Таким чином цей метод дозволяє неінвазивну діагностику.
· Об'ємна швидкістькровотоку(зазвичай виражають у мілілітрах за хвилину або літрах за хвилину). Загальний кровотіку дорослої людини у стані спокою – близько 5000 мл/хв. Саме ця кількість крові викачується серцем щохвилини, тому його називають також серцевим викидом.
· Швидкість кровообігу(швидкість кругообігу крові) може бути виміряна на практиці: від моменту ін'єкції препарату солей жовчних кислот у ліктьову вену до часу появи відчуття гіркоти на язиці (рис. 23-17А). У нормі швидкість кровообігу становить 15 с.
Стенози: підвищена швидкість потоку стенозах. Витратомір – який ультразвуковий допплер – яка частота має УЗД – те, що чути, на яких коробчатих поверхневих судинах будь-якими частотами чути. Двонаправлений ультразвуковий допплер. Різниця між частотами, що випускаються і відбитими, звучить від потоку до наконечника зонда зліва, для потоку до наконечника зонда через правий гучномовець.
Поверхневі судини обробляються ультразвуком на більш високих частотах, Чим глибші. У наших експериментах ми обмежуємося поверхневими судинами. Робота витратоміра: як увімкнути пристрій? Як правило, наконечник зонда має бути спрямований проти кровотоку, тому зонд «плаває» в гелі і злегка торкається шкіри; якщо тиск занадто великий, потік у посудині утруднений або навіть пригнічений. На передній частині зонда видно два прямокутники, що вказують на кристали для передавача та приймача.
· Судинна ємність. Розміри судинних сегментів визначають їх судинну ємність. Артерії містять близько 10% загальної кількостіциркулюючої крові, капіляри - близько 5%, венули і не великі вени- приблизно 54% та великі вени – 21%. Камери серця вміщують 10%, що залишаються. Венули і невеликі вени мають велику ємність, що робить їх ефективним резервуаром, здатним накопичувати великі об'єми крові.
Акустичне посилення доплерівського сигналу артерією робить ритмічний звук чутним. Трохи повертаючи та переміщуючи зонд, виконується пошук позиції, в якій реєстрація дає максимальні значення. Його також можна використовувати з навушниками, щоб різні робочі групи не заважали. Річки на зонді чутно над лівою оболонкою праворуч від зонда.
Ручки 6 та 7 не є критичними для експериментів нижче. і залишаються незмінними. Обробка витратоміра. Сигнали потоку записуються в такий спосіб. Кабель у гнізді 14, ультразвуковий пристрій підключено до рекордера. Кнопка 8 на пристрої допплерів визначає подання кривої потоку в рекордері. Як правило, річки повинні реєструватися у фізіологічному напрямку як позитивні висипання, протилежному напрямкуяк негативні висипання.
БІОФІЗИЧНІ АСПЕКТИ КРОВОТОКУ
Кров рухається з області високого тискув область нижчого тиску. Співвідношення між середніми величинами кровотоку, тиску та опору в кровоносних судинаханалогічні співвідношенням між струмом, напругою та опором у законі Ома. Об'ємний кровотіку будь-якій частині судинної системи дорівнює відношенню ефективного перфузійного тиску до гідродинамічного опору.
Калібрування витрати має проводитися перед кожним випробуванням. Швидкість паперу: встановлюється мінімальне значення за допомогою перемикача на лівій стороні рекордера для доплерівських експериментів. Це калібрування застосовується лише до записів, у яких зонд утримувався під кутом приблизно 45 градусів над судиною; для інших кутів виміряна швидкість потоку має бути помножена на коефіцієнт, вказаний на зворотній сторонідоплерівського приладу.
Детермінанти судинного опору знають вплив нормального диханняна тиск відповідно. Запис та пояснення потоку та частоти серцевих скорочень. При одночасної реєстрації потоку плечової артерії випробування на стиск виконується в такий спосіб.
Ефективний перфузійний тиск визначають як різницю середнього тиску в артеріальному кінці та середнього тиску на початку венозного русла. Опір (перешкода потоку крові в судині) не може бути виміряний будь-яким прямим способом. Натомість опір може бути розрахований після вимірювання кровотоку та різниці тисків між двома точками судини. Якщо різниця тисків між двома точками дорівнює 1 мм рт.ст., кровотік - 1 мл/с, то опір дорівнює 1 ОД опору.
Потік спокою реєструється протягом 15; Після цього суб'єкт повинен тримати подих якомога довше після інтенсивної інгаляції та стискатися із закритою голосовою щілиною. Після закінчення друку потік реєструється до тих пір, поки не буде досягнуто початкових значень.
Вальсальва по річці та ефект серцевого ритмукулак. Виконайте правильне калібрування для вимірювання венозного потоку. Знати специфіку венозного кровотоку. Вплив венозних клапанів та серцевої діїна периферичні та центральні вени. Визначити детермінанти венозного повернення до серця.
МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ КРОВОТОКУ
· Електромагнітна флоуметріязаснована на принципі генерації напруги у провіднику, що рухається через магнітне поле, та пропорційності величини напруги швидкості руху. Кров є провідником, магніт розташовується навколо судини, а напруга, пропорційна обсягу кровотоку, вимірюється електродами, які розташовані на поверхні судини.
· Доплерометріявикористовує принцип проходження ультразвукових хвиль через судину і відображення хвиль від еритроцитів і лейкоцитів, що рухаються. Частота відбитих хвиль змінюється – зростає пропорційно швидкості струму крові.
· Вимірювання серцевого викиду здійснюють прямим методом Фіка та методом індикаторного розведення. Метод Фіка заснований на непрямому підрахунку хвилинного обсягукровообігу за артеріовенозною різницею O 2 та визначення обсягу кисню, що споживається людиною за хвилину. У методі індикаторного розведення ( радіоізотопний метод, метод термодилюції) застосовують введення індикаторів у венозну систему з подальшим взяттям проб з артеріальної системи
· Плетизмографія. Інформацію про кровоток у кінцівках одержують за допомогою плетизмографії (рис. 23-17Б).
Мал. 23 –17 . Визначення часу кровотоку(А) та плетизмографія(Б). 1 – місце ін'єкції маркера, 2 – кінцева точка (мова), 3 – реєстратор об'єму, 4 – вода, 5 – гумовий рукав.
Передпліччя поміщають у заповнену водою камеру, з'єднану з приладом, що записує коливання обсягу рідини. Зміни обсягу кінцівки, що відображають зміни в кількості крові та інтерстиціальної рідини, зміщують рівень рідини та реєструють плетизмографом. Якщо венозний відтіккінцівки вимикається, коливання обсягу кінцівки є функцією артеріального кровотоку кінцівки (оклюзійна венозна плетизмографія).
