Коефіцієнт пропорційності

r – радіус судини

Тобто, чим більша довжина судини і в’язкість рідини, та чим менший радіус судин, то тим вище гідродинамічний (периферичний) опір.

Закон Хагена—Пуазейля. Підставивши рівняння (1) у формулу (3), дістанемо вираз закону Хагена—Пуазейля

Q = (πr⁴: 8η L)* ∆Р

Закон описує рівномірний рух елементарних частинок рідини шарами (ламінарний потік) з певною невеликою швидкістю. Застосування цього закону для розрахунків у гемодинаміці обмежене, зокрема тим, що кров є не ньютонівською рідиною, вона часто рухається турбулентним потоком і зі змінною швидкістю, стінки судин еластичні, змінного діаметра тощо. Для врахування всіх цих моментів уводять поправкові коефіцієнти, додаткові члени рівняння, що значно його ускладнює. Проте при першому наближенні для розуміння принципів гемодинаміки цілком достатньо рівняння Хагена — Пуазейля.

Можна використовувати і більш прості відносні одиниці периферичного опору (ОПО):

ОПО= середній кров’яний тиск (мм рт. ст.)/хвилинний об’єм крові (л/хв.)

Чим більше ОПО, тим більше опір кровотоку, тобто вищий судинний тонус.

Основні гемодинамічні показники. Згідно з рівнянням (1), до основних гемодинамічних показників відносять судинний (гідродинамічний) опір, тиск, а також швидкість руху крові.

Судинний опір. Кровоносна система є дуже складною системою послідовно і паралельно сполучених судин. Аналогію із законом Ома у випадку однієї судини (рівняння (1)) можна продовжити і на всю систему судин. Згідно з правилами Кірхгофа, при послідовному сполученні судин так само, як і електричних резисторів, їхній загальний опір дорівнює сумі опорів кожної судини:

R₀=R₁+R₂+…+R_n

Артерії в органах і тканинах розгалужуються на величезну кількість дрібних судин — артеріол і капілярів. Можна було б гадати, що загальний опір судин в органах і тканинах набагато нижчий від опору приносної артерії. Проте, як випливає з рівняння (3), опір судини обернено пропорційний її радіусу в четвертому ступені, тобто зменшення радіуса судин після їх розгалуження — це чинник, роль якого у формуванні судинного опору значно перевищує роль паралельності дрібних судин. Отже, можна стверджувати, що опір однієї приносної артерії є меншим від опору системи паралельно сполучених артеріол і капілярів.

На практиці судинний опір розраховують не за кількістю паралельно і послідовно сполучених судин та опором кожної судини, а використовують формулу (2). При цьому загальний периферичний судинний опір (ЗПСО) визначають за різницею між середнім тиском в аорті та порожнистій вені. А оскільки тиск в аорті мало відрізняється від тиску в плечовій артерії, а тиск у порожнистій вені близький до нуля, то, розраховуючи ЗПСО, використовують тиск у плечовій артерії, який ділять на хвилинний об'єм крові, що дає для великого кола кровообігу значення ЗПСО порядку 120-160 МПа • с /см³ (1200-1600 дин • с/см⁵). Регіонарний судинний опір (у нирці, скелетному м'язі, залозі тощо) обчислюють за різницею тиску в судинах на вході й на виході з органа та за рівнем кровотоку через цей орган.

Лінійна швидкість кровотоку (V) – швидкість руху частинок крові впродовж судини. Цією величиною користуються для судин з т.н. ламінарний кровотоком, коли рідина складається з тонких шарів, що ковзають один відносно одного з різною швидкістю. Коли швидкість крові різко збільшується, у потоку утворюються завихрения і течія з ламінарної перетворюється у турбулентну. Лінійна швидкість кровотоку дорівнює відношенню об’ємної швидкості кровоточу до площини поперечного сечения судин (S). Так як Q – постійна, тоV і визначається S. Чим S більша, тим лінійна швидкість нижча.

V=Q: S=Q: πr²

Сума просвітків усіх капілярів у сотні раї більше, чим просвіток аорти, отже, швидкість прямування крові в капілярах у декілька разів нижче, чим в аорті. У аорті лінійна швидкість дорівнює 400-500 мм/с, вартеріях: -150-200 мм/с, у капілярах - 0, 3 мм/с. Під час діастоли швидкість току крові в артеріях значно знижується, в аорті вона складає усього 150-200 мм/с. У венах швидкість прямування крові зростає по порівняння з капілярами, але залишається приблизно вдвічі меншої, чим в артеріях, тому що сумарний просвіток вен у кровоносній системі більше, чим просвіток артерій. Дуже повільний плин крові в капілярах має велике значення для обміну живильними речовинами і газами між кров'ю в тканинами. Час, протягом якого кров проходить визначена ділянка судинної системи, називається часом кровотока. Цей час визначається за часом появи в різноманітних ділянках кровоносної системи нешкідливої фарби або радіоактивної речовини (наприклад, Na²⁴). Інший засіб визначення часу кровотоку полягає у введенні в стегнову вену препаратів лобелина або цититона, що збуджують дихальний центр, дратуючи рецептори каротидного синуса. Цей метод застосовується і для визначення часу повного кругообігу крові, часу, що необхідного для того, щоб кров пройшла через усе коло кровообігу. Точно, що в усіх ссавців воно відбувається за 27 систол.

Варто мати на увазі, що цими засобами визначають найкоротший час кругообігу крові, тому що швидкість плину крові по осі судини вище майже в 2 разу в порівнянні зі швидкістю крові в його стінок. З загального часу кругообігу крові чотири п'ятих припадає на велике коло кровообігу, і одна п'ята - на легеневий.

Судинне русло є замкнутою системою трубок різноманітного діаметра, і тому кількість крові, що проходить через будь-який поперечний перетин кровоносної системи у визначений момент повинно бути однаковим. Лінійна швидкість прямування крові обернено пропорційно поперечному перетину річища.

Дата добавления: 2014-01-04