При включении в местный кровоток дополнительных капилляров увеличивается емкость сосудистого русла. Если при этом объем крови останется прежним, то в системе должно упасть давление, что в свою очередь уменьшит напор крови и линейную скорость кровотока. В подобной ситуации ткани могут испытывать недостаток в скорости доставки кислорода, а это в свою очередь приведет к выбросу дилататорных метаболитов и к еще большей дилатации артериол, т. е. к появлению положительной обратной связи. На этом примере видно, что химическая регуляция местного кровотока в отсутствии других регуляторных механизмов была бы явно недостаточной.
К этим другим механизмам относится контур перераспределения кровотока. Его роль заключается в том, что он ограничивает кровоснабжение менее функционирующих тканей, вызывая вазоконстрикцию, и направляет дополнительный объем крови в вазодилатированные участки системы. Одним из звеньев этого контура являются тканевые рецепторы. Находясь под центральным вазоконстрикторным влиянием, артериолы тем не менее способны освобождаться от этого влияния при воздействии на них дилятаторных метаболитов. Эту так называемую «вазомоторную автономию» связывают с биофизическими свойствами сосудистой стенки. Контур перераспределения кровотока является одновременно и контуром поддержания артериального давления.
Для установления взаимосвязей между основными медико-биологическими показателями системы гемодинамики можно воспользоваться моделями системы кровообращения.
7.2 Моделирование системы гемодинамики
В настоящее время разработано большое число моделей, с той или иной стороны описывающих процессы гемодинамики организма [12]. Эти модели отличаются друг от друга не только методами, но и характером описания моделируемых явлений.
Наиболее близка к реальной гидродинамическая модель системы гемодинамики. Учитывая особенности системы гемодинамики мы можем рассмотреть ее гидродинамическую модель только на малом участке. Рассмотрим участок левый желудочек – аорта, как участок определяющий общее давление в системе. Аорта, как главная магистраль системы гемодинамики, рассматривается в виде упругого резервуара. Во время систолы, вследствие изгнания крови из левого желудочка, давление в аорте повышается, и сосуд растягивается. Поэтому не вся кровь, изгнанная из сердца, поступает в систему кровообращения; часть остается в аорте. После закрытия, аортальных клапанов изгнание крови из сердца прекращается, аорта сокращается. Сокращение аорты во время диастолы приводит к перемещению крови к периферическим сосудам. Таким образом, сердце можно рассматривать как насос с пульсирующим выбросом. Мгновенная скорость изгнания крови из сердца описывается периодической функцией времени W(t). Объем аорты V(t), увеличивается при увеличении давления в ней P(t). Давление во всех участках аорты можно принять одинаковым, что оправдано, так как скорость распространения волны давления равно 5–15 м/с. Давление будет распространяться по аорте в течение времени, которое составляет лишь весьма незначительную часть систолы. Так как W(t) есть функция времени, то давление в аорте – также функция времени. Будем считать, что увеличение объема пропорционально увеличению давления. Ведем обозначения: V0 – объем при нулевом давлении, k – коэффициент объемной упругости аорты. Тогда:
V(t) = V0 + P(t)/k. (7.1)
В грубом приближении можно принять, что поток крови Q (мгновенная объемная скорость кровотока), вытекающей из аорты, пропорционален разности давлений в аорте Р и приблизительно постоянным и незначительным (5–7 мм рт. ст.) венозным давлением Рвен. Пренебрегая величиной Рвен, можно записать:
(Р - Рвен )/Q = Р /Q = R = const, (7.2)
где R – периферическое сопротивление кровеносного русла.
Общая скорость изменения объема аорты V определяется разницей между мгновенной скоростью выброса W из сердца и мгновенной скоростью оттока крови Q из аорты:
dV/dt = W - Q. (7.3)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.