Капилляры соматического типа находятся в сердечной и скелетной мышцах, в легких, ЦНС и других органах. Это наиболее распространенный тип капилляров.
Фенестрированные капилляры встречаются в эндокринных органах, в собственной пластинке слизистой оболочки тонкой кишки, в бурой жировой ткани, в почке. Перфорированные капилляры характерны для органов кроветворения, в частности для селезенки, а также для печени.
Диаметр венозного отдела капилляра может быть шире артериального в 1,5 — 2 раза.
Ёмкостные сосуды[Мф10]
Емкостное звено сердечно-сосудистой системы составляют посткапиллярные венулы, вены и крупные вены. Вены по строению сходны с артериями, но их средняя оболочка значительно тоньше.
У многих людей, особенно стройных, вены просматриваются под кожей рук и ног, иногда они бывают весьма набухшими, особенно у спортсменов и лиц, занимающихся физическим трудом (рис. 810291743).
Рис. 810291743. Видимые под кожей здоровые вены.
Подобное состояние не является болезнью и лечению не подлежит
Вены имеют клапаны (рис. 411161526).
Рис. 411161526. Клапаны в венах. 1 – открытый клапан; 2 – закрытый клапан
Клапаны в венах открыл знаменитый анатом Фабрицио д'Аквапенденте. Правда, он не понял их значения. [A11]
Над ролью клапанов вен задумался У.Гарвей. Но одних размышлений для физиолога недостаточно. Нужен эксперимент. И Гарвей начал с опыта над самим собой (рис. 810291748).
.
Рис. 810291748. Иллюстрация У.Гарвея (1628). Figura 1 shows distended veins in the forearm and position of valves. Figura 2 shows that if a vein has been 'milked' centrally and the peripheral end compressed, it does not fill until the finger is released. Figura 3 shows that blood cannot be forced in the 'wrong' direction.
Туго перевязав свою руку, он увидел, как рука ниже перевязки вскоре затекла, вены набухли, а кожа потемнела.
Потом Гарвей произвел опыт над собакой. Он перевязал ей шнурком обе ноги. И снова ниже перевязок ноги начали отекать, а вены набухать. Когда набухшая вена на одной ноге была надрезана, из пореза закапала густая темная кровь. Затем вена была надрезана на другой ноге, но выше перевязки. Из пореза не вытекло ни одной капли крови. Ясно, что ниже перевязки вена переполнена кровью, а над перевязкой крови в ней нет. Таким образом У.Гарвей показал, что клапаны определяют движение крови в венах в одном направлении.
Вены могут вмещать и выбрасывать большие количества крови, способствуя тем самым ее перераспределению в организме.
Наиболее емкими являются вены печени, брюшной полости, подсосочкового сплетения кожи. Емкостные — вены, обладающие высокой растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75—80 % крови.
Шунтирующие сосуды[Мф12]
Шунтирующие сосуды находятся лишь в некоторых областях тела (кожа уха, носа, стопы и других органов) и представляют анастомозы, связывающие между собой артериальное русло с венозным (артериолы и венулы) минуя капилляры.
При открытом состоянии этих сосудов кровь устремляется в венозное русло, резко уменьшая или полностью прекращая кровоток в капиллярах.
Шунтирующие сосуды выполняют функцию регуляции регионарного периферического кровотока. Они участвуют в терморегуляции, регуляции давления крови, ее распределении[Б13].
Шунтирующие (артериовеноэные анастомозы) — сосуды, обеспечивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры.
Взаимное расположение различных типов сосудов в системе кровообращения показано на рис. 411161208.
Рис. 411161209 Взаимное расположение различных типов сосудов в системе кровообращения. Ам – амортизирующие сосуды; Рез - резистивные; Сф – сфинктеры; Обм – обменные; Ёмк – ёмкостные; Ш – шунтирующие.
1.
Подробнее Учебник, I том C.367.
[6]
Гемодинамика (движение крови) определяется двумя факторами[V.G.14]:
1. давлением, которое оказывает влияние на жидкость, и
2. сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов и вихревых движениях.
Все факторы, влияющие на кровоток, в конечном счете могут быть приближенно сведены к уравнению, сходному с законом Ома и носящему название уравнение Франка.
Согласно законам гидродинамики (уравнение Франка), количество жидкости (Q), протекающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (P1) и в конце (Р2) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости:
Q = (P1 – Р2.) / R.
Другими словами можно сказать, что движущей силой крови служат разность давлений, возникающая в начале и конце трубки.
Если применить это уравнение к системе кровообращения системе в целом она может быть представлена в следующем виде:
МОК = (АД ср. – ВД ср.) / ОПСС,
где МОК - минутный объем, АД ср. и ВД ср. - соответственно средние артериальное и венозное давление, а ОПСС – общее периферическое сопротивление сосудов.
[7]
Поскольку давление в конце данной системы, т.е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю формулу можно записать так:
МОК = АДср. / ОПСС.
Органом, создающим давление в сосудистой системе, является сердце.
Подробнее Учебник, I том C.363-364.
Закон Бернулли [A15]
Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:
Здесь
ρ — плотность жидкости,
v — скорость потока,
h — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
p — давление.
Константа в правой части обычно называется напором, или полным давлением, а также интегралом Бернулли. Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящейся на единицу объёма жидкости.
Это соотношение, выведенное Даниилом Бернулли в 1738 г., было названо в его честь уравнением Бернулли. (Не путать с дифференциальным уравнением Бернулли.)
Для горизонтальной трубы h = 0 и уравнение Бернулли принимает вид:
.
Полное давление состоит из весового (ρ gh), статического (p) и динамического () давлений.
Согласно закону Бернулли полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.
[8]
Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока возрастает скорость (то есть динамическое давление) и падает статическое давление (рис. 810300855).
Рис. 810300855. Эффект Д.Бернулли. Объяснение в тексте.
[9]
С помощью уравнения Д.Бернулли в клинике при допплерографическом исследовании оценивают градиент давления в сердечно‑сосудистой системе.
Даниил Бернулли
(Daniel Bernoulli, 1700–1782). Швейцарский математик, физик и физиолог. Первоначально получил медицинское образование, и в 1725 году принял приглашение Петербургской академии наук и занял пост профессора кафедры физиологии.
Обнаружив в этой области множество нерешенных задач из области теоретической физики и, в частности, динамики движения жидкости (крови) в сосудах, вернулся к математическому описанию физических процессов и в 1730 году возглавил кафедру чистой математики Петербургской академии. В 1733 году вернулся на родину в Базель, где возглавил кафедру анатомии и ботаники местного университета, а с 1750 года — кафедру экспериментальной физики, которой и руководил до своей смерти.
[A16]
[A17] Режимы течения крови
Режимы течения жидкости разделяют на ламинарное и турбулентное.
Ламинарное течение - это упорядоченное течение жидкости, при котором она перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения (рис. 810301235).
Рис.810301235. Профиль осредненных скоростей при ламинарном течении.
Для ламинарного течения характерны гладкие квазипараллельные траектории. При ламинарном течении скорость в сечении трубы изменяется по параболическому закону:
где R - радиус трубы, Z - расстояние от оси, Vo - осевая (максимальная) скорость течения.
С увеличением скорости движения ламинарное течение переходит в турбулентное течение, при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри различных размеров. Для турбулентного течения характерно чрезвычайно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со временем в каждой точке потока. Можно ввести понятие об осредненной скорости движения, получающейся в результате усреднения по большим промежуткам времени истинной скорости в каждой точке пространства. При этом существенно изменяются свойства течения, в частности, структура потока, профиль скоростей, закон сопротивления.
Профиль осредненной скорости турбулентного течения в трубах отличается от параболического профиля ламинарного течения более быстрым возрастанием скорости у стенок и меньшей кривизной в центральной части течения (рис. 9.2, б). За исключением тонкого слоя около стенки, профиль скорости описывается логарифмическим законом. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Re. Для течения жидкости в круглой трубе:
(9.3)
где V - скорость течения, средняя по поперечному сечению, R -радиус трубы.
Рис. 9.2. Профиль осредненных скоростей при ламинарном (а) и турбулентном (б) течениях
Когда значение Re меньше критического ReKp ~ 2300, имеет место ламинарное течение жидкости, если Re > ReKp, то течение становится турбулентным. Как правило, движение крови по сосудам является ламинарным. Однако в ряде случаев возможно возникновение турбулентности. Турбулентное движение крови в аорте может быть вызвано прежде всего турбулентностью кровотока у входа в нее: вихри потока уже изначально существуют, когда кровь выталкивается из желудочка в аорту, что хорошо наблюдается при доплерокардиографии. У мест разветвления сосудов, а также при возрастании скорости кровотока (например, при мышечной работе) течение может стать турбулентным и в артериях. Турбулентное течение может возникнуть в сосуде в области его локального сужения, например, при образовании тромба.
Турбулентное течение связано с допонительной затратой энергии при движении жидкости, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце. Шум, возникающий при турбулентном течении крови, может быть использован для диагностики заболеваний. При поражении клапанов сердца возникают так называемые сердечные шумы, вызванные турбулентным движением крови.
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
Рис. 810291743. Видимые под кожей здоровые вены.
Подобное состояние не является болезнью и лечению не подлежит
Рис. 411161526. Клапаны в венах. 1 – открытый клапан; 2 – закрытый клапан
Рис. 810291748. Иллюстрация У.Гарвея (1628). Figura 1 shows distended veins in the forearm and position of valves. Figura 2 shows that if a vein has been 'milked' centrally and the peripheral end compressed, it does not fill until the finger is released. Figura 3 shows that blood cannot be forced in the 'wrong' direction.
Рис. 411161209 Взаимное расположение различных типов сосудов в системе кровообращения. Ам – амортизирующие сосуды; Рез - резистивные; Сф – сфинктеры; Обм – обменные; Ёмк – ёмкостные; Ш – шунтирующие.
1.
.
) давлений.
(9.3)
