Объемная скорость кровотока формула


Физическая активность.

Характеристика энергетического обмена в организме.

Обмен энергии – это использование химической энергии пищи, аккумулированной в организме в виде макроэргов и в виде градиента ионов водорода. Обмен энергии тесно связан с обменом веществ. При этом справедлив закон сохранения и превращения энергии. Энергия пищевых веществ извлекается в процессах окислительного и неокислительного фосфолирирования.

Расход энергии в организме можно представить так:

1) 50 – 60% на обеспечение жизнедеятельности;

2) 10 – 15% — на усвоение пищи – специфически – динамическое действие пищи (СДДП).

3)30-40% на обеспечение активности ( работа на производстве, дома, активный отдых).

Энергообмен в различных условиях жизнедеятельности.

Энергообмен в покое. Характеризуется величиной основного обмена. Для определения его величины необходимо соблюдать следующие условия:


1) физический и психический покой;

2) определяется при tоС комфорта;

3) натощак – (12 часов после последнего приема пищи);

4) в положении лежа;

5) утром, но не спать, т. к. сон снижает энергообмен на 10%. Т. е. основной обмен (ОО) – это количество энергии необходимое для поддержания жизни.

У мужчин среднего роста, массы, равен около 1600 ккал., у женщин на 10% ниже.

Должный основной обмен –зависит от роста, массы, возраста и пола. Показывает величину нормального энергообмена на поддержание жизни.

Отклонение реального ОО от должного ОО в норме у разных людей составляет ± 10%.

Энергообмен при деятельностиназывается общий обмен. Он складывается:

1) из основного обмена;

2) рабочей прибавки – затраты на выполнение работы (РП);

3) из специфически – динамического действия пищи (СДДП) – затраты на переваривание и всасывание продуктов гидролиза пищи (белков, жиров и углеводов).

Величина РП зависит от характера деятельности.

Психическая активностьувеличивает ОО на 5% за счет повышения тонуса мышц. При психической активности, сопровождаемой двигательной активностью ОО увеличивается на 30%. Затраты в сутки могут составлять 2000 – 2300 ккал.

Сидение увеличивает ОО на 2%, стояние на 20%, ходьба на 100%, умеренная работа на 300%, бег на 400%, тяжелая работа на 800%.


В зависимости от степени тяжести физического труда выделяют 5 групп труда:

1) легкий труд: энергозатраты: м = 2800 ккал; ж = 2500 ккал.

2) умеренной тяжести: энергозатраты: м = 3300 ккал; ж = 3000 ккал.

3) тяжелая работа: м = 3800 ккал; ж = 3700 ккал.

4) очень тяжелая работа: м = 4800 ккал.

 

4. Метод определения объемной и линейной скорости кровотока

Это объем крови, протекающий через поперечное сечение сосудов данного тила в единицу времени. Q = P1 – Р2 / R.



Р1 и Р2 – давление в начале и конце сосуда. R – сопротивление току крови.

Объем крови, протекающий в 1 минуту через аорту, все артерии, артериолы, капилляры или через всю венозную систему как большого, так и малого круга одинаков. R – общее периферическое сопротивление. Это суммарное сопротивление всех параллельных сосудистых сетей большого круга кровообращения.R = ∆ P / Q

Согласно законам гидродинамики сопротивление току крови зависит от длины и радиуса сосуда, от вязкости крови. Эти взаимоотношения описываются формулой Пуазейля:

R= 8 · l· γ

π· r2

l – Длина сосуда. r — Радиус сосуда. γ – вязкость крови. π – отношение окружности к диаметру

Применительно к ССС наиболее изменчивые величины r и γ вязкость связана с наличием веществ в крови, характера кровотока – турбулентного или ламинарного


Источник: studopedia.su

Основные закономерности движения жидкости по трубам описаны разделом физики — гидродинамикой. Согласно законам гидродинамики, движение жидкости по трубам зависит от разности давления в начале и в конце трубы, ее диаметра и от сопротивления, которое испытывает текущая жидкость. Чем больше разность давлений, тем больше скорость движения жидкости по трубе. Чем больше сопротивление, тем меньше скорость движения жидкости. Для характеристики процесса движения жидкости по трубе используют понятие объемная скорость. Объемная скорость движения жидкости – это объем жидкости, который протекает за единицу времени через трубу определенного диаметра. Объемную скорость можно рассчитать при помощи уравнения Пуазейля:

Q = (P1 – P2)/R

Q – объемная скорость, P1 – давление в начале трубы, P2 – давление в конце трубы, R – сопротивление движению жидкости в трубе.

В целом движение крови по сосудам с некоторыми поправками подчиняется законам гидродинамики. Движение крови по сосудам получило название гемодинамики. Согласно общим законам гемодинамики сопротивление току крови по сосудам зависит от длины сосудов, их диаметра и вязкости крови:

R = (8hl)/pr4

R – сопротивление, h — вязкость крови, l – длина сосудов, r – радиус сосуда. Вязкость крови зависит от количества в ней клеточных элементов и белкового состава плазмы.


Объемная скорость зависит от диаметра сосудов. Наиболее большая объемная скорость кровотока в аорте, наименьшая в капилляре. Однако, объемная скорость кровотока во всех капиллярах системного круга кровообращения равна объемной скорости кровотока в аорте, т.е. количество крови, протекающей за единицу времени через разные участки сосудистого русла, одинаково.

Кроме объемной скорости кровотока, важным показателем гемодинамики является линейная скорость кровотока. Линейная скорость кровотока – это расстояние, которое частица крови проходит за единицу времени в том или ином сосуде. Линейная скорость кровотока прямо пропорциональна объемной скорости и обратно пропорциональна диаметру сосуда.

V = Q/pr2

Чем больше диаметр сосуда – тем меньше линейная скорость кровотока.

В аорте линейная скорость кровотока составляет 0,5 – 0,6 м/сек., в крупных артериях – 0,25 – 0,5 м/сек., в капиллярах — 0,05 мм/сек., в венах – 0,05 – 0,1 м/сек.. Низкая линейная скорость кровотока в капиллярах связана с тем, что их суммарный диаметр во много раз превышает диаметр аорты. Представленные выше рассуждения свидетельствуют о том, что одним из ведущих факторов, влияющих на гемодинамические показатели, является диаметр сосудов. Поэтому следующий вопрос нашей лекции будет посвящен рассмотрению физиологических механизмов регуляции просвета сосудов. При этом следует помнить, что диаметр сосуда зависит от тонуса гладкой мускулатуры, составляющей основу сосудистой стенки. Таким образом, механизмы регуляции диаметра сосудов – это во многом механизмы регуляции тонуса сосудов.

Источник: studopedia.org

Объёмная скорость кровотока


Один из главных гемодинамических показателей – это объёмная скорость кровотока (ОСД). По сути, это количество жидкости, которое протекает через поперечное сечение сосудов за единицу времени (мл/с). Многих интересует, какова объёмная скорость кровотока.

Измерение этого показателя проводят с помощью формулы Пуазейля:

Q =(P-P1)/R x n

Так как R = 8nl/nr ², то уравнение может иметь следующий вид:

Q=(P-P1) nr²/8nL

Здесь L – это длина, n – число ПИ (3.14), r – радиус сосуда.

С помощью этой формулы можно вычислить ОСД, то есть, объём жидкости, который проходит через сосудистую систему за минуту. По этой причине данный показатель ещё называют минутным объёмом кровотока (МОК).

Система кровообращения замкнутая, поэтому через любое её поперечное сечение за минуту проходит одинаковый объём жидкости.

Q1 = Q2 =…Qn = const

Выше представлена формула непрерывности кровотока. Кровообращение – это закрытый сосудистый путь, который состоит из многих разветвлений, поэтому суммарный просвет увеличивается, хотя просвет каждой ветви постепенно сужается. Таким образом, формула непрерывности говорит о том, что через все сосуды проходит одинаковое количество крови.

Это не значит, что объём жидкости во всех ветках одинаковый, он меняется в зависимости от диаметра сосуда, при этом сумма всех просветов не изменяется. Это очень важно при перераспределении жидкости по органам.

Q = S × V

Здесь S является площадью поперечного сечения, а V – линейной скоростью движения крови.

Линейная скорость кровотока


Второе по важности гемодинамическое значение – это линейная скорость кровотока. Определить этот показатель поможет уравнение Торичелли:

V = v−2gP

Здесь V является линейной скоростью, а g – ускорением свободного падения.

Если взять во внимание сопротивление кровотоку, то формула принимает следующий вид:

V = v-2g(P-Pr)

Здесь Pr является той частью давления, которая преодолевает сопротивление.

Вычислив ЛСК, можно определить ОСК:

Q = SV, Q — Vnr², V = Q/nr²

Согласно формуле, чем меньше сечение сосуда, тем быстрее циркулирует кровь. В сосудистой сетке наиболее узкий участок – это аорта, а наиболее широкий – это капилляры (имеется в виду суммарный просвет). Поэтому средняя скорость движения циркулирующей крови в аорте – 500 мм/с, а в капиллярах – 0.5 мм/с.

Время, за которое жидкость проходит оба круга кровообращения, в спокойном состоянии равна 20 секундам, это норма для здорового человека. То есть каждый элемент крови проходит сердце трижды за 60 секунд. При тяжёлой физической деятельности это время сокращается до 9 секунд.

Сосудистое сопротивление


Циркулирующая кровь на своём пути встречает сопротивление, которое проявляется вследствие трения элементов крови между собой и стенками сосудов. Чем кровь гуще, тем сильнее проявляется трение, также на этот параметр влияет диаметр сосуда и скорость кровотока.

Благодаря сердцу, кровь быстрее преодолевает сосудистое сопротивление, так как оно проталкивает жидкость вперёд пульсирующими движениями. Сильнее проявляется сопротивление на тех участках, где от артерий отходят более мелкие сосуды. Самое высокое сопротивление встречает кровь в артериолах, так как они имеют минимальный диаметр, а кровь двигается быстро. Внутреннее трение увеличивается, к тому же эти сосуды предрасположены к спазмированию. Сопротивление повышается по мере удаления от аорты.

Артериальный кровоток

Кровь в артериях двигается от левого желудочка, аорты до капилляров, вен, правого предсердия. Во время систолы (сокращение) объём жидкости в сосудах увеличивается, а в момент диастолы количество крови уменьшается, а поток замедляется. При увеличении объёма артериальной жидкости во время сокращения сердца давление повышается.

Вычислить артериальное давление (АД) поможет сфигмограмма. Специальный датчик прикладывают к коже над артерией, фиксируют и анализируют пульсовую волну.

Пульсовое давление в артериях – это разница между верхним и нижним АД. Среднее артериальное давление – это наиболее стабильное значение гемодинамики, которое вычисляют по следующей формуле:

Нижнее давление + 1/3 пульсового давления = среднее АД.

К примеру, АД в плече – 120/80, тогда 80 = (120-80) : 3 = 93 мм рт. ст. (это среднее АД).

Методы определения артериального давления делят на прямой или непрямой. В первом случае в сосуд вводят иглу или катетер, а во втором вычисляют АД пальпационным или звуковым способом.

На давление влияет функциональность сердца, сосудистый тонус, количество крови.

Венозный кровоток


Движение крови по венам – это очень важный фактор, который определяет наполнение сердца во время его расслабления. Венозный кровоток имеет ряд особенностей. Венозные стенки более эластичные, чем артериальные, из-за того, что имеют более тонкий мышечный слой. Даже при минимальном давлении они растягиваются, по этой причине их относят к ёмкостным сосудам. Чтобы кровообращение нормально функционировало, вены и артерии должны взаимодействовать.

Давление в венах измеряют у животных и людей, для этого в сосуд вводят иглу и соединяют её с манометром. В сосудах, которые проходят вне грудной полости, давление находится в диапазоне от 130 до 150 мм.

Капиллярный кровоток

В капиллярах бежит кровь, которая транспортирует к тканям кислород и полезные вещества. Сосудистые стенки достаточно тонкие, так как состоят из одного шара плоских клеток. Через эндотелий в ткани проникают растворенные газы и вещества.

Существует 2 типа капилляров: по магистральным сосудам бежит кровь от артериол к венам, а другие формируют боковые ответвления.


Скорость движения крови, как и давление в разных участках капиллярной сети, отличаются. Например, в капиллярах ногтей давление равно 24 мм Hg, в почках – от 65 до 70 мм Hg и т. д.

Таким образом, линейная и объёмная скорость кровотока – это важнейшие показатели, которые необходимы для исследования гемодинамики определённой области сосудистой сети или конкретного органа. Если это значение меняется, то, скорее всего, речь идёт о сосудистой патологии (спазм сосуда, тромбы, холестериновые бляшки, повышение густоты крови). Важно вовремя оценить кровоток и провести грамотное лечение.

Источник: serdec.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.