Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Berpel D. H, Schultz D L. (1971). Arterial elasticity and fluid dynamics, Prog. Biophys. Molec. Biol., 22 (ed. J. A. V. Butler and D. Noble),
Charm S. Е., Kurland G. S. (1974). Blood flow and microcirculation, John Wiley, New York.
CIBA Foundation Symposium (1969). Circulatory and Respiratory Mass Transport. Articles on: The optimum elastic properties of arteries, and Velocity distribution and transition in the arterial system, J. & A. Churchill Ltd., London.
CIBA Foundation Symposium (1973). New Series, No. 12, Atherogenesis: Initiating Factors, Associated Scientific Publishers, Amsterdam.
Fung Y. C., Perrone N., Anliker M. (ed.). (1972). Biomechanics: Its foundations and objectives, Chapter 5: The properties of blood vessels, by D. H. Bergel; Chapter 15: Toward a non-traumatic study of the circulatory system, by M. Anliker; Chapter 16: Flow and pressure in the arteries, by T. Kenner, Prentice-Hall, New Jersey.
Guyton A. C., Jones С. E. (eds). (1974). Cardiovascular physiology, Chapter 1: The mechanics of the circulation, by C. G. Caro, T. J. Pedley and W. A. Seed, М. T. P. International Review of Science, Butterworth and Co., Ltd., London and University Park Press, Baltimore.
Lighthill M. J. (1975). Mathematical biofluid dynamics, S. I. A. М., Philadelphia.
McDonald D. A. (1968). Haemodynamics, A. Rev. Physiol., 30, 525—556.
McDonald D. A. (1974). Blood flow in arteries (2nd ed.), Edward Arnold, London.
Patel D. Vaishnav R. N., Gow B. S., Kot P. A. (1974). Haemodynamics, A. Rev. Physiol., 36, 125—154.
Taylor M. G. (1973). Haemodynamics, A. Rev. Physiol., 35, 87—116.
Whitmore R. L. (1968). Rheology of the circulation, Pergamon Press, Oxford.
МИКРОСОСУДЫ БОЛЬШОГО КРУГА
В предыдущей главе мы выяснили, что в крупных артериях кровь можно рассматривать как однородную жидкость, не принимая во внимание присутствие форменных элементов. Кроме того, характер движения жидкости в крупных сосудах определяется инерцией, поскольку числа Рейнольдса в них достаточно велики. В той же главе было дано гидромеханическое обоснование представления сосудистой системы в виде совокупности двух отдельных частей, «граница раздела» между которыми проходит по сосудам диаметром 100 мкм. Условия движения крови в крупных артериях и в системе микрососудов, к которой относятся мельчайшие артерии и вены, а также капилляры, весьма различны, и потому свойства этого движения в соответствующих частях сосудистой системы целесообразно рассматривать раздельно.
Во-первых, в микрососудах кровь нельзя считать однородной жидкостью — необходимо рассматривать ее как суспензию эритроцитов и других форменных элементов в плазме. Как будет показано в данной главе, это обусловлено тем, что диаметр даже самых крупных микрососудов лишь в 15 раз превышает размер эритроцита. Во-вторых, во всех микрососудах характер движения крови определяется в основном вязкими эффектами, а не инерционными, и числа Рейнольдса здесь очень малы: типичные значения их для артерии диаметром 100 мкм близки к 0,5, а для капилляров диаметром 10 мкм они ниже 0,005 (см. табл. I).
Для крупных артерий параметр Уомерсли а (разд. 5.6) всегда существенно больше единицы, тогда как для микрососудов этот параметр очень мал: у собаки (если считать, что сердце сокращается с частотой 2 Гц) для сосудов диаметром 100 мкм он равен примерно 0,08, а для капилляров еще меньше — около 0,005. Это означает, что в любом участке этих мелких сосудов кровоток совпадает по фазе с местным градиентом давления и условия движения крови квазистационарны. Как будет показано ниже (разд. 13.4), давление и кровоток здесь еще могут оставаться пуль» сирующими, но в любой точке и в любой момент времени характер течения будет определяться только равновесием между силами давления и вязкими силами. Силы инерции, т. е. силы, связанные с местными и конвективными ускорениями, в этом случае пренебрежимо малы [см. уравнение (4.5)]. Другим важным следствием
малости диаметра микрососудов является то, что, хотя скорость кровотока в них и числа Рейнольдса низки, скорость сдвига здесь оказывается значительно большей (порядка 1000 с-1), чем в крупных сосудах. Дальше мы узнаем, что это существенно влияет на движение крови.
Для подразделения сосудистой системы на две части имеются не только гидродинамические, но и физиологические основания. Назначение крупных сосудов — обеспечивать доставку крови в микрососуды и ее отвод из них, тогда как функцией микрососудов является перенос веществ между кровью и тканями.
Механические явления в системе микрососудов редко изучают на собаках, и потому наши представления основаны главным образом на результатах исследований на более мелких лабораторных животных — крысах, кроликах и лягушках. В таких исследованиях почти всегда приходится прибегать к методам микроскопии, и это ограничило их преимущественно плоскими, почти двумерными сосудистыми системами. К ним относятся сосудистое русло брыжейки и сальника (тонких прозрачных тканей, поддерживающих кишечник), ш. cremaster (мышцы, поднимающей яичко,— тонкого поверхностного мышечного слоя в стенке мошонки), m. tenuissimus («тончайшей мышцы» — узкого тонкого мышечного тяжа, расположенного на бедре) и слизистой оболочки защечного мешка хомячка. Исследовали также сосудистое русло крыла летучей мыши, которое представляет особый интерес потому, что здесь микрососуды в отличие от других органов можно изучать на ненаркотизированном животном. Трехмерные сосудистые русла (например, сосудистое русло массивной скелетной мышцы) изучены далеко не полно, хотя для разработки необходимых экспериментальных методов были приложены значительные усилия.
