Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Для проксимального отдела нисходящей аорты измерения возможны только в плоскости, перпендикулярной плоскости дуги. И здесь во время диастолы кровь может двигаться по замкнутым траекториям; что же касается систолы, то данные о каком-либо влиянии крупных артерий, отходящих сразу же перед этим отделом аорты, на картину течения крови в ней практически отсутствуют. Систолический профиль скорости остается плоским, с небольшим перекосом в сторону правой стенки; профили средних по времени скоростей обычно симметричны (рис. 12.38). В более дистальных отделах аорты появляется начальное «скругление» профиля средних по времени скоростей, видимо, вследствие влияния вязких сил и увеличения толщины пограничного слоя.
Пленочные термоанемометрические датчики обычно слишком ёелики, чтобы детально исследовать картины течения крови 6 брюшном отделе аорты собак и в крупных ветвях аорты. Однако недавно удалось провести соответствующие исследования на лошадях, у которых возможен доступ к гораздо более периферическим артериям, чем у собак (у крупных лошадей диаметр восходящей аорты может составлять 5 см, а плече-головной и подвздошной артерий— 1—3 см). На первый взгляд опыты на крупных животных представляются также очевидным путем для решения сложной задачи исследования течений в пограничных слоях. Но в действи-*ельности толщина пограничного слоя для пульсирующего течения
йе зависит от диаметра сосуда и пропорциональна Vv/to (разд. 12.3). Кинематическая вязкость крови при высоких скоростях сдвига практически одинакова для большинства млекопитающих, так что толщина пограничного слоя зависит от 1/V®* и следовательно, изменяется обратно пропорционально квадратному корню из частоты сокращений сердца. Таким образом, если сравнивать толщину пограничного слоя у животных разных видов, то она больше у того вида, у особей которого сердце сокращается с меньшей частотой.
Вообще говоря, чем крупнее животное, тем с меньшей частотой сокращается у него сердце. Вот почему есть все основания исследовать пограничный слой на сосудах крупных млекопитающих. Например, частота сокращений сердца у лошади составляет 30— 50 мин-1, в то время как у собаки — 80—120 мин-1; следовательно, можно ожидать, что в сосудах лошади пограничный слой примерно на 60% толще, чем в сосудах собаки, и, как доказано, его действительно можно исследовать, хотя пока и не очень детально. На рис. 12.41 представлены профили скорости в нисходящей грудной аорте лошади для трех разных моментов систолы. Эти данные подтверждают, что во время направленного вперед, к периферии, движения крови толщина пограничного слоя здесь весьма мала (3—4 мм). Но, исследуя свойства этого слоя, нужно помнить, что результаты измерений скорости непосредственно вблизи стенки не могут быть очень точными из-за перемещений стенки и наличия радиального течения. В случае грудной аорты часто наблюдаются высокочастотные колебания скорости, указывающие на наличие сильного возмущения течения или турбулентности. В более дистальных отделах аорты это явление, однако, отсутствует.
На распределение скорости течения в брюшной аорте оказывают влияние несколько факторов. Сразу же за местами отхожде-ния от аорты чревной, краниальной брыжеечной и почечной артерий (у лошади анатомическая организация брюшной аорты такая же, как у собаки: см. рис. 12.1) скорость течения резко уменьшается, что связано со значительным оттоком крови в соответствующие артерии. Появляются признаки действия вязких сил-
30
30
20
20
10
10
s
о
30
20
10
J_____I____LJMJ
0,8 1,6
• •
0,8
-1VJ
1.6
J___L
1
0,8 1,6
Время
Рис. 12.41. Профили скорости от оси сосуда до правой стенки в нисходящем участке грудной аорты лошади. Измерения произведены в 10 см ннже дуги аорты. На графике пульсовой волны скорости крови точками отменены моменты пульсового цикла, для которых исследовали профили скорости. По оси абсцисс отложено расстояние от осн сосуда в сантиметрах. Днаметр сосуда d = 2,69 см; а = 19,4; пнковое значение числа Re — 2536. [Nerem, Rumberger jr., Gross, Hamlin, Geiger (1974). Hot-film anemometer velocity measurements of arterial blood flow in horses. Circulation Res., 34, 193—203.]
профиль скорости становится более выпуклым, появляется перекос, связанный, вероятно, с оттоком крови в вышележащую ветвь. Пиковые значения числа Рейнольдса для этой области лежат в интервале 200—800, возмущения течения крови отсутствуют. Еще ниже, у самого конца аорты, наиболее примечательная особенность течения заключается в том, что максимальные скорости наблюдаются не на оси сосуда, так что профиль скорости во время систолы приобретает М-образную форму. Как связано (и связано ли вообще) установление такого профиля в фазу движения крови вперед, к периферии, с расположением поблизости области ветвления аорты — неясно. Такое же явление наблюдается в прямой, не-разветвляющейся трубке (рис. 5.9), так что оно видимо есть особенность пульсирующего течения.
