Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
рис. 14.2, А (т. е. псевдорастяжимости) также различается: для вены наклон меняется менее резко, чем для трубки. Это обусловлено тем, что даже после того, как начинает меняться форма поперечного сечения вены, изменение ее периметра все еще продолжает влиять на изменение площади.
В следующей главе мы покажем, что артерии и вены малого круга, которые, подобно венам большого круга, являются тонкостенными гибкими сосудами, при низких, но еще физиологических значениях трансмурального давления ведут себя приблизительно так же, как вены большого круга (а не как трубки из латекса). Интересно сравнить упругие свойства трех основных типов крупных кровеностных сосудов: вен большого круга, артерий малого круга и артерий большого круга. С этой целью на рис. И.3,/4 И ?
Б
to
Рис. 14.2. А. Соотношения давление — площадь для сегмента вены и для тонкостенной из латекса: площадь, как н на рис. 14.1. Д характеризуется отношением ееизмененияV«Дгоп, иой плошади; давление представлено как траисмуральное давление р ВнутреннТй днаме™ вены и трубки равен 1.2 см, а отношение толщины стенки к диаметру №«>_ппИМР„„„ n<u однако модуль Юнга для трубки в 40 раз больше, чем для сегмента вены относительного изменения периметра вены и трубки из латекса от относительного площади нх поперечного сечения. Крестнкн — вена, треугольники — тиубкя li3“fHCHVW
Katz, Gold. Reddy (1970) Mechanics of distension of dog veins and other verv ™яПо\1^.°ье?С' etrufture4, Circulation Rfs , 2f. W5, 1076, 1079, «о разрешению An.eri^^rf^cutlon lnc J
A-AB
показаны результаты измерений, произведенных для сосудов собаки в диапазоне давлений, в котором поперечное сечение их остается круглым. На рис. 14.3, А приведена зависимость диаметра сосудов, отнесенного к их диаметру при трансмуральном давлении 103 Н-м-2 (10 см вод. ст.), от трансмурального давления. Графики зависимости наклона этих кривых от величины трансмурального давления приведены на рис. 14.3,5; значения наклона здесь пересчитаны в значения эффективного касательного модуля Юнга для стенки сосудов, который связан с растяжимостью сосудов уравнением (14.3). Заштрихованные области на обоих графиках указывают диапазоны значений трансмурального давления, реализующиеся в физиологических условиях. Если считать эти результаты представительными для всех таких сосудов, то можно сделать два вывода:
1. В нормальном для каждого типа сосудов диапазоне давлений легочные артерии имеют такой же модуль Юнга, как и артерии большого круга, но из-за меньшего отношения толщины стенки легочных артерий к диаметру (табл. I) растяжимость этих артерий примерно в семь раз больше; растяжимость вен большого круга приблизительно в три раза превышает растяжимость легочных артерий, так как модуль Юнга для этих вен составляет около одной трети модуля Юнга для легочных артерий, а отношение h/d для тех и других сосудов примерно одинаково.
2. При равных значениях трансмурального давления во всем исследованнном диапазоне давлений вены оказываются более жесткими, чем легочные артерии, которые в свою очередь более жесткие, чем артерии большого круга. Эти результаты могут быть обусловлены тем, что у верхней границы физиологически нормального диапазона давлений в связи с возрастанием при больших трансмуральных давлениях роли коллагена происходит резкое увеличение жесткости сосудов. Рассматривая поведение артерий (разд. 12.2), мы уже выяснили, что при повышении трансмурального давления равные приращения его вызывают постепенно увеличивающиеся приращения площади до тех пор, пока при этом не начнет возрастать жесткость сосуда Давление, требующееся для разрыва вены, во много раз превышает обычные значения трансмурального давления и составляет примерно 5-105 Н-м-2 (5 атм.). Это установил еще в 1733 г. английский священник Хейлс (1677—1761) в одном из своих многочисленных опытов по изучению большого круга кровообращения у животных.
Поскольку материал стенки сосуда несжимаем, при растяжении сосуда стенка должна становиться тоньше. Соответствующие количественные данные для средних и крупных вен, а также для других сосудов представлены на рис. 14.4. Из этого рисунка видно, что при увеличении трансмурального давления отношение толщины стенки к диаметру сосуда (h/d) уменьшается до постоянной величины, составляющей для вен большого круга и ар-
0,0 1,0 1,5 2,0
d/d-1
Рис. 14.3 А. Зависимость диаметра различных сосудов собаки от трансмурального давления ртм (диаметр d отнесен к диаметру dt при трансмуральном давлении 103 Н-м-2 = 10 см вод. ст.). Заштрихованные области указывают физиологические диапазоны значений трансмурального давления для артерий большого круга, легочных артерий, а также для вен большого круга, расположенных на уровне сердца • — полая вена, В — яремная вена, О — легочная артерия, ? — нисходящая аорта, А — сонная артерия.
терий малого круга примерно 0,01—0,02, чго во много раз меньше аналогичной величины для артерий большого круга.
Все приведенные выше данные получены на вырезанных сегментах крупных вен. In vivo на соотношение между трансмуральным давлением и растяжимостью вен может оказывать влияние нх тонус, а также окружающие ткани. Однако о влиянии этих факторов известно очень мало, поскольку in vivo измерять трансмуральное давление в венах и исследовать при этом их форму крайне сложно. Известно, что и в физиологических условиях поперечное сечение крупных вен большого круга может становиться не круглым. Это показано методом рентгенографии в двух плоскостях для вен мышц голени людей, находившихся в вертикальном положении. Рентгенограммы получали после местного внутривенного вве*
