Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Регистрацию высокочастотных синусоидальных волн давления с малой амплитудой осуществляли в брюшном отделе полой вены собак при трансмуральных давлениях от 0,5-10® Н-м~2 до 2,5-•10® Н-м-2. Результаты, полученные для одной собаки при различных частотах, показаны на рис. 14.9; видно, что в этом диапазоне давлений скорость распространения волны меняется от 2 м->С-1 до 6 м-с-1. Для разных собак разброс данных рказ^лсц §едь-
ма большим: при трансмуральном давлении 103 Н-м-2 скорость волны менялась от значений, меньших 1 м-с-1, почти до 3 м-с-1. Хотя использованные частоты (20 Гц или выше) были слишком велики по сравнению с физиологически возможными, эти значения скорости волн охватывают именно тот диапазон, который теоретически предсказан для данного трансмурального давления. При понижении частоты измеренные значения скорости волны несколько снижались. На сосудах, форма поперечного сечения которых существенно отличалась от круглой, подобные опыты не проводились. Поэтому данных, позволяющих проверить теоретический вывод о быстром изменении скорости волны при изменении трансмурального давления в диапазоне очень малых его значений, не существует.
В рассмотренных выше опытах короткие серии высокочастотных колебаний использовали специально для того, чтобы избежать искажений, вызываемых отражением волн. Но in vivo отражения неизбежно возникают всюду, где изменяются свойства сосуда. Это могут быть места соединения с другими венами, клапаны, а также области, в которых меняется трансмуральное давление, а следовательно, и площадь поперечного сечения и растяжимость (примером служит область входа вены в грудную полость, где она может спадаться). Экспериментальные работы, в которых исследовали бы отражение и прохождение пульсовой волны в каком-либо из такого рода мест, весьма немногочисленны, и мы знаем о венозном русле слишком мало, чтобы пытаться делать какие-нибудь четкие выводы. Из наблюдений известно, однако, что в средней по калибру вене руки давление фактически не пульсирует (рис. 14.7), и остается постоянным даже при кашле, когда центральное венозное давление испытывает флуктуации, достигающие 1,3-103 Н-м-2 (100 мм рт. ст.). Это означает, что волна почти полностью отражается раньше, чем достигает вен среднего калибра (как и в артериях, эффекты, обусловленные вязкостью и вязкоупругостью, не могли бы на таких расстояниях вызвать столь сильное затухание волны; см. разд. 12.6). Полное отражение, вероятно, обусловлено наличием клапанов, так как у больных с неполноценными клапанами [у которых может быть, кроме того, и варикозное расширение вен (разд. 14.5)] в периферических венах часто можно зарегистрировать кратковременные изменения давления, возникающие при повышении давления в грудной или в брюшной полости (например, при кашле).
Можно умозрительно рассмотреть некоторые механизмы, существенные для отражения волн от области венозного клапана. Опыты на модели показали, что, когда пульсовая волна давления приходит со стороны сердца к уже закрытому клапану, створки клапана, упруго прогибаясь, выпячиваются, но количество крови, протекающее через него в обратном направлении, пренебрежимо мало. Поэтому через клапан передается лишь малая часть энергии волны, а большая ее часть отражается, как в трубке с
закрытым концом (разд. 12.4). Когда же пульсовая волна давления приходит к открытому клапану, через который в это время кровь движется по направлению к сердцу, положение оказывается более сложным. Сначала должно измениться направление градиента давления, а затем начать закрываться клапан, по-видимому, под действием тех же механизмов, которые приводят к закрытию аортального клапана (разд. 11.5). Может оказаться, что времени, в течение которого градиент давления направлен в обратную сторону, недостаточно для полного закрытия клапана до того, как направление (знак) градиента давления изменится еще раз и он опять будет направлен к сердцу. Таким образом, в отличие от условий отражения от места соединения сосудов (разд. 12.4) особенности процессов в области венозного клапана, а именно характер отражения волны и характер движения крови по обе стороны клапана, зависят от временных параметров пульсовой волны, а следовательно, и от частоты следования пульсовых волн.
При экспериментальном определении скорости волны в венах амплитуда синусоидальных колебаний давления была меньше
0,2-103 Н-м-2. В большинстве случаев это составляло лишь небольшую долю от среднего трансмурального давления, и регистрируемые волны оставались синусоидальными. Однако амплитуда нормальной пульсовой волны может вдвое превышать указанную величину, а при некоторых патологических состояниях быть еще больше. Кроме того, в отдельных венах среднее значение трансмурального давления лежит в пределах ±0,5-103 Н*м-2. При таких давлениях вены должны быть особенно растяжимы, и при изменении давления на 0,4-103 Н-м-2 их форма и площадь поперечного сечения будут меняться очень сильно. Тогда прохождение пульсовой волны давления вызовет значительные изменения поперечного сечения сосуда. В то же время максимальная скорость крови, равная примерно 0,25 м-с-1 (рис. 14.8), будет составлять почти половину расчетной скорости волны (0,6 м-с-1 — см. стр. 534). Как было выяснено при обсуждении вопроса о волнах давления в артериях (разд. 12.5), оба этих обстоятельства могут привести к тому, что в распространении волн важную роль будут играть нелинейные эффекты.
