Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
поскольку суспензия эритроцитов в физиологическом растворе также проявляет неньютоновские свойства, хотя в такой среде эритроциты и не образуют монетных столбиков.
Итак, следует сделать вывод, что частично за неньютоновское поведение крови ответственны одиночные эритроциты. Как уже отмечалось, в суспензии, в которой существует напряжение сдвига, капли жидкости деформируются. Данные, полученные при изучении разбавленных суспензий эритроцитов, указывают на то, что находящиеся в сдвиговом потоке эритроциты тоже деформируются (см. выше). Поэтому представляется вероятным, что одной из причин неньютоновского поведения крови являются именно деформация и вращение эритроцитов. Веские доводы в пользу такого представления дают исследования, проведенные с эритроцитами, жесткость которых была искусственно увеличена. Даже при гематокрите 40% суспензия таких клеток в солевом растворе ведет себя (подобно суспензии жестких сфер, разд. 10.1) почти как ньютоновская жидкость.
Эти наблюдения позволяют предположить, что вязкость крови в значительной мере определяется способностью эритроцитов деформироваться и что при заданных значениях гематокрита и скорости сдвига вязкость суспензии эритроцитов с повышенной жесткостью будет превышать вязкость суспензий обычных эритроцитов. Вообще говоря, как показано на рис. 10.19, это предположение подтверждается экспериментально: при гематокрите выше 30% и при скорости сдвига 230 с-1 вязкость суспензии эритроцитов, жесткость которых искусственно увеличена, значительно превосходит вязкость суспензии обычных эритроцитов и приближается к вязкости суспензии твердых сферических частиц. Аналогичные данные получены и для суспензий сферулированных и, следовательно, менее гибких эритроцитов (разд. 10.4), а также для суспензий более жестких эритроцитов, присутствующих в крови больных, страдающих серповидноклеточной анемией. Когда объемная концентрация (эквивалент гематокрита) жестких сфер в суспензии приближается к 60%, вязкость ее стремится к бесконечности, т. е. в такой суспензии не может возникнуть деформации сдвига, и, следовательно, она не может течь. Поразительно, что суспензия обычных эритроцитов способна течь даже при гематокрите 98%!
Глава 11 СЕРДЦЕ
Сердце млекопитающего состоит из Двух насосов, соединенных друг с другом последовательно, т. е. так, что выход одного оказывается в конечном счете входом второго, а выход второго — входом первого. Поскольку эмбриологически оба этих насоса развиваются путем дифференцировки единой структуры, неудивительно, что они тесно связаны анатомически и имеют ряд общих свойств. У них единый механизм возбуждения, обеспечивающий почти синхронное действие обоих насосов. Далее — совершенно особый тип мускулатуры, сердечная мышца, которая по гистологическому строению близка к скелетным мышцам, но функционально существенно от них отличается. Сходным является также расположение камер и наличие клапанов одностороннего действия. Поэтому нередко полагают, что и работать оба насоса должны одинаково. В итоге стало общепринятым исследовать свойства одного насоса (обычно левого) и считать, что результаты приложимы также и к другому. Однако такой подход нередко бывает неоправдан, особенно при изучении механики сердца, и потому наши знания о механике правых камер сердца и легочного кровообращения остаются весьма неполными. Кроме того, следует помнить, что, поскольку возможности экспериментов на сердце человека крайне ограничены, приходится опираться главным образом на экспериментальные данные, полученные на животных, так что дальнейшее описание будет относиться главным образом к сердцу собаки.
Многие факторы, оказывающие влияние на работу сердца, не будут предметом рассмотрения в этой главе. К наиболее важным из них относятся разнообразные рефлексы. Например, нервные окончания, расположенные в стенке аорты и в каротидных синусах, чувствительны к растяжению и, соответственно, к изменениям артериального давления. Снижение артериального давления, чем бы оно ни вызывалось, уменьшает частоту нервных импульсов, возникающих в этих окончаниях. Такое изменение передается в мозг и, изменяя импульсацию в нервах, подходящих к сердцу, вызывает увеличение частоты и силы его сокращений. Это в свою очередь увеличивает производительность сердца и способствует восстановлению давления в аорте. Ряд таких рефлексов, а также гормоны, поступающие к сердцу с током крови, непрерывно изменяют его деятельность. Но, поскольку действие подобных фа кто*
ров обусловлено физиологическими процессами, которые исходят не от самого сердца, мы не будем учитывать их в этой главе. Таким образом, не ставя перед собой задачу дать всестороннее описание работы сердца в целом организме, мы рассмотрим лишь особенности сердечной мышцы и механические свойства сердца как насоса.
Два насоса, составляющие сердце, должны действовать в широком диапазоне параметров и быть при этом очень хорошо согласованными. Действительно, минутный объем сердца у человека, составляя в покое около 5 л-мин-', при напряженной мышечной работе может достигать 25 л-мин-1. Однако способность сосудов малого круга кровообращения изменять свой объем (составляющий в нормальном состоянии 0,5—1 л) весьма ограничена, и потому производительность обоих насосов должна быть одинакова всегда, за исключением лишь очень небольших отрезков времени.
