Физиологические основы гемодинамики. Скорость и объем кровотока. Время кругооборота крови

ОТВЕТ: Гемодинамика. Движение крови по сосудам обеспечивается главным образом работой сердца и эластичностью амортизирующих сосудов. Однако в венозной системе, где давление низкое, движению крови способствуют вспомогательные факторы. Сокращение скелетных мышц проталкивает кровь по венам, а клапаны, которые расположены в венах, препятствуют движению крови по направлению от сердца.

Движению крови в крупных венах также способствует присасывающее действие грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной полости снижается, полые вены расширяются, и кровь засасывается в них. В связи с этим на вдохе увеличивается венозный возврат, то есть объём крови, поступающей в предсердия.

Кровеносные сосуды представляют собой систему трубок, и движение крови по сосудам подчиняется законам гидродинамики (науки, описывающей движение жидкости по трубам). Согласно этим законам, движение жидкости определяется двумя силами: разностью давлений в начале и в конце трубки, и сопротивлением, которое испытывает текущая жидкость. Первая из этих сил способствует течению жидкости, вторая – препятствует ему. В сосудистой системе эту зависимость можно представить в виде уравнения: Q = P/R, где Q – объёмная скорость кровотока, то есть объём крови, протекающий через поперечное сечение в единицу времени, P – величина среднего давления в аорте (давление в полых венах близко к нулю), R – величина сосудистого сопротивления. Сопротивление зависит от длины сосудов, просвета (радиуса) сосуда, вязкости крови.

Объёмная скорость кровотока одинакова на всем протяжении сосудистого русла, поскольку приток крови к сердцу равен по объему оттоку от сердца. Другими словами количество крови, протекающей в единицу времени через большой и малый круги кровообращения, через артерии, вены и капилляры одинаково.

Линейная скорость кровотока – путь, который проходит частица крови в единицу времени, различна в разных отделах сосудистой системы. Объёмная и линейная скорости кровотока соотносятся через площадь поперечного сечения (v=Q/S). Чем больше площадь сечения, через которое проходит жидкость, тем линейная скорость меньше. Поэтому по мере расширения просвета сосудов линейная скорость кровотока замедляется. Самым узким местом сосудистого русла является аорта, наибольшее расширение сосудистого русла отмечается в капиллярах (их суммарный просвет в 500 – 600 раз больше, чем в аорте). Скорость движения крови в аорте равна 0,3 – 0,5 м/с, в капиллярах – 0,3 – 0,5 мм/с, в венах – 0,06 – 0,14 м/с, полых венах – 0,15 – 0,25 м/с.

Время кругооборота крови – это то время, которое необходимо для того, чтобы частица крови прошла большой и малый круги кровообращения. Время кругооборота крови у человека в среднем равно 27 сердечным циклам, то есть при частоте 75 – 80 уд/мин оно составляет 20 – 25 секунд. Из этого времени 1/5 (5 секунд) приходится на малый круг кровообращения, 4/5 – на большой круг.