Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
где Ет и Ес — модули Юнга для стенки трубки и для материала окружающей среды, h — толщина стенки капилляра, о—коэффициент Пуассона для окружающего материала. Если предположить, что упругие свойства капилляра и окружающего его материала одинаковы и что ткань является изотропной и несжимаемой (о = 0,5), то для капилляра типичных размеров растяжимость капилляра-туннеля составит примерно 1/3 растяжимости капилляра-трубки.
Исходя из результатов измерения растяжимости капилляров, можно полагать, что для геля, окружающего капилляр-туннель, эффективный модуль Юнга должен быть порядка 1,5-104 Н-м-2. Таким образом, материал межклеточной среды мог бы служить для капилляра солидной опорой. Для выявления различий между моделями «туннель» и «трубка» необходимы дальнейшие исследования. Возможно, в различных тканях поддержание формы капилляров обеспечивается обоими механизмами в разной степени.
Упругие свойства венул. Посткапиллярные венулы, строение которых сходно со строением капилляров, по-видимому, также являются довольно жесткими сосудами. С другой стороны, в более крупных венулах имеются гладкие мышцы, и они, вероятно, более растяжимы. Однако подробных данных о соотношении напряжение— деформация для таких венул мало. При низких трансмуральных давлениях очень небольшие приращения давления могут приводить к значительному увеличению объема сосудов, но, по всей вероятности, это обусловлено в основном раскрытием спавшихся сосудов. По оценкам в венулах содержится примерно 25% всего объема крови. Поэтому полагают, что площадь их поперечного сечения существенно влияет на распределение объемов крови в сердечно-сосудистой системе. (Подробно механика спадения сосудов рассматривается в гл. 14.)
Измерения растяжимости системы венул (при нулевом давлении в артериолах) показали, что повышение перфузионного давления в венах от величины, при которой кровь не движется (т. е. от нуля), до 0,4-104 Н-м-2 (30 мм рт. ст.) сопровождается увеличением диаметра этих сосудов более чем на 90%- Затем с повышением давления до 0,9-104 Н-м-2 (70 мм рт. ст.) диаметр растет незначительно. В других опытах на постоянном, нулевом уровне поддерживали давление в венах, а изменяли перфузионное давление в артериолах. Оказалось, что диаметр венул при этом также изменяется линейно, но лишь до 130% его исходной величины, что соответствует повышению давления в артериолах от нуля до 2-104 Н-
•м~2 (150 мм рт. ст.). Таким образом, влияние давления в венах на объем венул действительно очень велико: при повышении этого давления от нуля до 0,13-104 Н-м-2 (10 мм рт. ст.) объем венул возрастал на 200%, а повышение его до 0,4• 104 Н-м-2 (30 мм рт. ст.) вызывало увеличение объема относительно исходной величины (при нулевом давлении) на 350%- Дальнейшее повышение давления уже мало изменяло объем венул (приблизительно на 20%), что объясняется значительным увеличением в этих условиях их жесткости.
13.4. Давление в системе микрососудов
Распределение давления. При многочисленных попытках получить представительные сведения о давлении в капиллярах и в приводящих и собирательных сосудах было произведено множество отдельных измерений для сосудов разных диаметров. Разброс опубликованных данных чрезвычайно велик, что обусловлено двумя основными причинами. Во-первых, функция сосудов одинакового размера в разных органах и даже в одном и том же сосудистом русле не обязательно в точности одинакова. Во-вторых, давление в сосудах периодически изменяется, и эти изменения бывают весьма значительными. Колебания давления могут возникать как под действием местных факторов, так и в результате изменений центрального артериального и венозного давления. При наблюдении за движением крови в микрососудах наиболее поражает, пожалуй, то, что в каждый момент времени приблизительно в четверти сосудов кровоток либо отсутствует, либо замедлен.
В последнее время были предприняты обширные исследования распределения давления в сосудистом русле брыжейки кошки, что позволило получить четкое представление о профиле давления в пределах одного русла микрососудов. (Учитывая возможность своеобразия механических свойств сосудистого русла брыжейки, распространять относящиеся к нему результаты на другие системы микрососудов следует с осторожностью.) По размерам сосуды брыжейки можно разделить на пять основных групп. Прежде всего это довольно неоднородная группа артерибл диаметром примерно от 50 до 20 мкм. Далее идут обладающие высокой сократительной способностью прекапиллярные сосуды. Обе эти группы сосудов составляют подводящую систему. За капиллярами непосредственно следуют не обладающие сократительной способностью посткапиллярные сосуды, которые являются в сущности широкими капиллярами диаметром от 10 до 20 мкм. За ними следуют более крупные, обладающие сократительной способностью собирательные венулы (20—50 мкм).
Измерения на всех группах сосудов показали, что в сосудах близкого размера давление обычно неодинаково, причем различие
Артериальные
