Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
') Спонтанные колебания в способной к спадению трубке, о которых шла речь выше и которые упоминаются здесь, представляют собой следствие неустойчивости в механической системе «поток — стенка» Одиако возникновение тонов Короткова имеет, по-видимому, принципиально ниой нелинейный механизм: периодическое прохождение волн раскрытия сосуда с крутым фронтом и высокочастотными колебаниями за ним (см Григорян С С, Саакян Ю 3, Цатурян А. К. О механизме генерации звуков Короткова. — ДАН СССР, 1980, 251, № 3, 570—• 574). — Прим. ред.
14.5. Механика венознйго русла
От изложения свойств вен мы перейдем теперь к рассмотрению целого венозного русла отдельных органов н влияния на течение крови внешних воздействий, таких, как сокращение скелетных мышц и дыхание. Поскольку трансмуральное давление в венозных сосудах низкое и растяжимость их при таком давлении велика, объем венозной системы очень чувствителен к воздействиям, изменяющим трансмуральное давление. Кроме того, соответствующие им изменения кровотока трудно предсказать из-за нелинейности механических свойств вен. Поэтому мы можем только качественно охарактеризовать поведение системы и указать, насколько наши выводы согласуются с физиологическими наблюдениями.
Поднятие руки над уровнем сердца. Когда венозное русло (например, руки) расположено приблизительно на уровне сердца, среднее давление в русле повсюду составляет около 0,5-103 Н-м-2,
и, вероятно, ни один сосуд не находится в спавшемся состоянии. При поднятии руки трансмуральное давление уменьшается и вены спадаются, но чтобы это произошло, заключенный в них объем крови должен уменьшаться. [Уменьшение объема обусловлено как резким кратковременным отливом крови из венозного русла руки, так и небольшим преходящим снижением притока крови. Последнее связано с тем, что при спадении вен площадь их поперечного сечения уменьшается, а следовательно, увеличивается импеданс венозной системы (об импедансе см. разд. 12.4 и 12.10). Более существенным является, вероятно, отлив крови, так как импеданс крупных вен и сердца остается значительно меньшим, чем импеданс системы микрососудов.] Поскольку входной импеданс артериальной системы руки, определяющийся вязкоупругими свойствами артерий и сопротивлением системы микрососудов, при поднятии руки фактически не меняется, в сущности неизменным остается и средний расход в артериях. Поэтому расход в венозном русле также остается примерно постоянным. В результате как средняя скорость движения крови, так и скорость сдвига в венах увеличиваются. Когда кровь отливает из спадающихся вен руки, скорость движения крови увеличивается больше всего в участках венозного русла, расположенных ближе к сердцу. Вследствие этого скорость сдвига в венах, расположенных ближе к средцу, на короткое время возрастает сильнее, чем в более удаленных от него венах.
Сокращение скелетных мышц. Можно ожидать, что при умеренном непрерывно поддерживаемом сокращении скелетных мышц конечности, находящейся на уровне сердца или ниже, трансмуральное давление в венах этих мышц, как и при поднятии конечности, снизится и на состояние венозного русла мышц такое сокращение будет оказывать аналогичное влияние. Однако мощное род
держивающееся сокращение скелетных мышц конечности способно привести к прекращению кровоток^ в этих мышцах, вероятно, из-за сдавливания и полного пережатия сначала вен, а затем, возможно, и артерий.
Перемежающиеся сокращения скелетных мышц конечности оказывают более сложное воздействие на движение крови по их венозному руслу, чем умеренное непрерывное сокращение. Эффект зависит от ряда факторов, в том числе от силы и частоты сокращений, объема крови в соответствующем венозном русле, наличия в венах клапанов и от времени, необходимого для заполнения этого русла после его опустошения. Последствия таких сокращений можно наглядно продемонстрировать на венах ноги здорового человека, измеряя давление в них (по отношению к атмосферному; в этом случае измеряемое давление приблизительно равно трансмуральному) в состоянии покоя и при произвольных повторяющихся сокращениях мышц голени.
Когда испытуемый лежит горизонтально, среднее давление в вене на уровне лодыжки равно примерно 0,7* 103 Н-м-2 (5 мм рт. ст.). Если после этого перевести испытуемого в вертикальное положение, но так, чтобы он при этом не совершал активных движений, давление постепенно повысится до нового постоянного значения — около 11,9 103 Н-м-2 (85 мм рт. ст.). Повышение давления происходит постепенно из-за того, что венозные клапаны предотвращают обратное движение крови, и наполнение венозного русла осуществляется только за счет притока крови из системы микрососудов.
Если теперь испытуемый начинает повторно напрягать мышцы ног, как при ходьбе (рис. 14.19), то давление в вене во время первого «шага» повышается, а затем, при расслаблении мышц, падает. С каждым последующим шагом давление продолжает падать и в конечном счете достигает значения в пределах (2—4) • 103 Н-м-2. Когда сокращения мышц прекращаются, давление в вене постепенно повышается до исходного. Измерение полного объема конечности в этих условиях показывает, что повторяющиеся сокращения мышц приводят к его уменьшению вследствие снижения объема крови в венах. Следовательно, если интервал между сокращениями значительно превышает время, необходимое для нового наполнения венозного русла, — это время меняется приблизительно от 50 с для покоящейся конечности до 5 с для интенсивно работающей, — то такие сокращения не могут устойчиво понизить местное давление в венах (или объем содержащейся в них крови).
