Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Флуктуации на записях давления (рис. 12.26) столь многочисленны, что расценить какую-либо из них как следствие отражения волн от бифуркации аорты весьма трудно. Зубец, наблюдаемый в конце систолы, отмечает момент закрытия аортального клапана и перемещаете вместе с основной волной давления, хотя с удалением от сердца его амплитуда быстро падает (разд. 12.6). Отметим, что амплитуда волны давления по мере удаления от сердца возрастает (на протяжении аорты она увеличивается примерно на 60%; рис. 12.19), тогда как амплитуда волны скорости кровотока уменьшается. Такое явление находится в соответствии с представлением об отражении волн на бифуркации аорты как на конце закрытого типа, хотя частично оно может определяться плавным конусообразным сужением аорты и увеличением ее жесткости, о чем пойдет речь в следующем разделе.
Другое явление, наблюдающееся в системах, где распространяются волны, — резонанс (разд. 8.4). На расстоянии четверти длины волны от места отражения типа закрытого конца расположена точка (узел давления), в которой амплитуда колебаний давления минимальна (рис. 12.25), а амплитуда колебаний скорости кровотока максимальна. Узлы давления располагаются далее через каждую половину длины волны. Между ними находятся пуч-
ности, в которых амплитуда достигает наибольшего значения. Если положение какой-либо пучности или узла, обязанных своим происхождением отражению от конца закрытого типа, совпадает с другим местом отражения, например с противоположным концом трубки конечной длины, то в месте первого отражения возникает пучность, обусловленная наличием этого второго отражающего участка. И без того большая амплитуда давления (связанная с первым положительным отражением) еще более увеличивается и так происходит при каждом следующем отражении. Такое явление, называемое резонансом, должно наблюдаться, если длина системы равна целому числу полуволн. Длина пульсовой волны давления в аорте много больше длины сосуда, и поэтому не следует ожидать
Падающая ' волна
Отраженная
вопна
.Прошедшая волна
Прошедшая
волна
Рис. 12.27. Ветвление, при котором от общего ствола отходит небольшая ветвь, а свойства ствола при этом не меняются (пример — отхождение межреберной
артерии от аорты).
резонанса для всей волны. Однако у человека четвертая гармоника пульсовой волны давления имеет длину волны, примерно вдвое большую длины аорты, а у собак такую длину волны имеет шестая гармоника. Следовательно, используя анализ Фурье, нужно разложить пульсовую волну на ее синусоидальные составляющие и посмотреть, не окажется ли амплитуда четвертой гармоники (для собак — шестой) непропорционально большой по сравнению с амплитудами других гармоник. Однако даже для этих гармоник никаких экспериментальных данных о наличии резонанса не получено (рис. 12.20). По-видимому, указанные гармоники быстро затухают и после нескольких отражений становятся несущественными.
До сих пор мы рассматривали распространение волн в основных артериальных стволах; обратимся теперь к явлениям, которые наблюдаются в местах, где от крупных артерий отходят более мелкие боковые ветви (рис. 12.27), например в местах ответвления межреберных или коронарных артерий от аорты. Здесь адмиттанс одной из отходящих ветвей остается примерно таким же, как у общего ствола, тогда как адмиттанс другой (или других) ветвей очень мал. Поэтому сумма адмиттансов ветвей лишь немного больше адмиттанса ствола и ветвление достаточно хорошо согласовано. Это означает, что энергия, переносимая отраженной волной,
пренебрежимо мала (см. ниже), так что форма основной волны давления в аорте практически не должна меняться, тогда как амплитуда пульсового давления в небольшой ветви оказывается такой же, как в аорте. Это и наблюдается в действительности.
Множественные отражения. Для установления соотношения между волнами давления и расхода до и после отдельного ветвления артерий нет необходимости привлекать к рассмотрению всю артериальную систему. Однако, чтобы детально проанализировать особенности формы пульсовых волн давления и кровотока, зарегистрированных в некотором месте этой системы, например в вос-
Рис. 1228 Схема двух последовательных ветвлений. Волна, падающая из трубки О, в точке А частично отражается, а частично проходит в трубки 1 и 2. Прошедшая в трубку 1 волиа в точке В частично отражается, а частично проходит дальше. Отраженная в точке В волна вновь частично отражается в точке А и т. д.
ходящей аорте, нельзя не учитывать наличие в артериальной системе многочисленных мест отражения, расположенных на самых разных расстояниях от места измерения. Следовательно, необходимо изучить, как влияют на пульсовую волну повторные отражения.
Рассмотрим сначала два последовательных ветвления, изображенных на рис. 12.28. Волна, однажды отразившаяся на бифуркации В, повторно отражается на бифуркации А, и т. д. Амплитуды отраженной и прошедшей волн всякий раз определяются характеристиками ветвления. Если ветвление В достаточно хорошо согласовано, то отраженная на нем волна будет иметь небольшую амплитуду. Когда эта волна вновь отразится на ветвлении А, амплитуда дважды отраженной волны станет еще меньше, хотя и ненамного, так как, если ветвление А хорошо согласовано для волны, которая приходит из общего сосуда, оно не будет столь же хорошо согласовано для волны, возвращающейся к нему из ветви. Однако в любом случае амплитуда такой многократно отраженной от концов участка АВ («запертой» в нем) волны будет быстро умень-
