Лекции по дисциплине «биофизика» Тараз 2019 лекция №1-2

С увеличением скорости движения ламинарное течение переходит в турбулентное течение, при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в поток возникает многочисленные вихри различных размеров. Частицы совершают хаотическое движение по сложным траекториям. Для турбулентного течения характерно чрезвычайно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со временем в каждой точке потока. При этом существенно изменяются свойства течения, 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. За исключением тонкого слоя около стенки, профиль скорости описывается логарифмическим законом.

Когда - имеет место ламинарное течение жидкости - - то течение становится турбулентным.

Как правило, движение крови по сосудам является ламинарным. Однако в ряде случаев возникает турбулентность. 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 кардиографии.

У мест разветвления сосудов, а также при возрастании скорости кровотока 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 дополнительной 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.

К основным гемодинамическим показателям относятся давление и скорость кровотока.

Различают объемную и линейную скорости кровотока.

Из закона Пуазейля следует, что падение давления крови в сосудах зависит от объемной скорости кровотока и в сильной степени от радиуса сосуда. Так, уменьшение радиуса на 20% приводит и увеличению падения давления более чем в 2 раза.

Границы применимости закона Пуазейля :

1.Ламинарное течение,

2. Гамогенная жидкость.

3. Прямые жесткие трубки.

4. Удаленное расстояние от источников возмущений (от входа, изгибов, сужений ).

Рассмотрим гемодинамические показатели в разных частях сосудистой системы.

Основная функция сердечно-сосудистой системы (ССС) – обеспечение непрерывного движения крови по капиллярам, где происходит обмен веществ между кровью и тканями.

Артериолы – резистивные сосуды. Легко изменяя просвет, они регулируют гемодинамические показатели кровотока в капиллярах.

Артериолы – «краны» - сердечно-сосудистой системы.

Сердечно-сосудистая система – замкнута, поэтому для обеспечения течения крови в ней должен быть периодически действующий насос. Эту роль выполняет сердце.

Периодическое поступление крови из сердца превращается в постоянное поступление ее в мелкие сосуды с помощью крупных сосудов; часть крови, поступающей из сердца во время систолы, резервируется в крупных сосудах благодаря их эластичности, а затем во время диастолы выталкивается в мелкие сосуды. Крупные сосуды являются согласующим элементом между сердцем и мелкими сосудами.

При этом аорта и артерии выполняют роль проводников, позволяя подводить кровь к различным частям тела. По венам кровь возвращается в сердце.