Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Первая из них заключается в> том, что кровяное давление принято измерять в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Такой единицы нет ни в одной из международных систем единиц — ни в старых, ни в новых; появилась же она потому, что в подавляющем большинстве случаев кровяное давление на самом деле измеряют в мм рт. ст. С этой целью используют ртутный манометр, соединенный с манжеткой, надувая которую, пережимают артерию конечности. Такой прибор называется сфигмоманометром. В защиту мм рт. ст. как единицы измерения давления следует, вероятно, сказать, что ее бессменно используют с 1828 г., когда ее ввел Пуазейль, и, следовательно, она пережила многие другие единицы измерения давления. Имея в виду, что мм рт. ст. — единица общеизвестная, в этой книге мы всюду используем ее наряду с соответствующей единицей системы СИ ').
Вторая традиция состоит в том, что, говоря о кровяном давлении, всегда имеют в виду давление, отсчитываемое относительно атмосферного. Обычно принимают, что давление в тканях тела, непосредственно у наружной стенки артерии, равно атмосферному, так что давление крови рассматривают как трансмуральное давление (трансмуральное давление есть рв — рЛ, где рв — давление внутри артерии, а ря — наружное давление, равное атмосферному).
Трансмуральное давление. Причины, в силу которых необходимо знать трансмуральное давление, весьма разнообразны. Эта величина нужна, например, в том случае, когда при анализе равновесия стенки сосуда с учетом сил, действующих на нее со стороны крови, удается измерить параметры этой стенки лишь посмертно, а нам необходимо определить, каковы они при жизни. Значения трансмурального давления говорят нам нечто о нагрузке,
') 1 мм рт. ст. = 133,32 Н-м-а.
против которой должно работать сердце, о состоянии русла периферических сосудов, объеме крови и рефлекторных реакциях сердечно-сосудистой системы, а также о многих других физиологических процессах. И однако, располагая данными о значениях трансмурального давления, мы решительно ничего не знаем о силе, которую необходимо приложить, чтобы обеспечить движение крови по сосудам. Для этого следует определить разность давлений между двумя точками системы кровообращения, точно так же как необходимо установить разность давлений по обе стороны стенки артерии, чтобы исследовать действующие в стенке силы. Суть сказанного здесь состоит в том, что давления, измеряемые физиологом, — это нередко вовсе не те давления, которые необходимы инженеру для рассмотрения физических процессов в системе кровообращения. Например, разность давлений по обе стороны стенки крупной артерии руки составляет обычно 1,33-104 Н-м-2
(100 мм рт. ст.). (Именно эту разность по традиции называют «артериальным давлением».) Однако сила, которая на самом деле обеспечивает движение крови из восходящей аорты в крупную артерию руки, есть разность давлений между этими сосудами, а она обычно равна всего лишь 0,03-104 Н-м-2 (2—3 мм рт. ст.). Эту разность редко удается измерить из-за больших методических трудностей.
Важным фактором, влияющим на величину трансмурального давления, является сила тяжести. Почему это так — легко понять, представив состояние сосудистой системы у мертвого животного. Гладкие мышцы всех сосудов расслаблены, произошло перераспределение крови. Увеличение объема периферических артериальных сосудов и мелких вен столь значительно, что большинство крупйых сосудов фактически запустевает, и они могут оказаться в состоянии коллапса, т. е. спадения '). Если бы сила тяжести отсутствовала, давление во всех сосудах оказалось бы одинаковым и практически равным атмосферному.
Чтобы понять, как влияет сила тяжести, рассмотрим, что произойдет, если придать трупу вертикальное положение. Кровь снова перераспределится, и все сосуды, расположенные в теле выше того уровня, на котором давление в сосудах равно атмосферному («точка равенства давлений»), спадутся. Давление в сосудах, на* ходящихся выше этого уровня, поскольку они запустевают, сравняется с давлением в окружающих тканях и, следовательно, окажется приблизительно равным атмосферному давлению рл- Ниже этого уровня (а при неполном запустевании и выше его) давление в сосудах рв определяется соотношением
PB = PA + Pgh, (12.1)
*) Понятие коллапса сосудов вкратце рассмотрено в разд. 7.3. Спавшиеся сосуды вовсе ие обязательно абсолютно пусты.
Среднее артериальное давление.
-20
-30
-40
'II ‘ 50 JJ -60
Венозное -7С давление. gQ
Рис. 12.11. Среднее избыточное (по отношению к атмосферному) артериальное и венозное давление в разных отделах системы кровообращения человека. [Раш-мер Р. Динамика сердечно-сосудистой системы. Пер. с англ. — М.: Медицина,
--G -90 10 -100 20-110 30 120 40-130 50- W0 60- 450 70 -160 80- -170
1981.]
где h — расстояние от «точки равенства давлений» вниз по вертикали (для сосудов, лежащих выше этой точки, Л отрицательно), р — плотность крови, g — ускорение силы тяжести. Это соотношение, конечно, тождественно уравнению (4.2), так что то давление (рgh), которое мы обсуждаем, есть гидростатическое давление.
