Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Inc.]
вторно увеличение скорости наблюдается в начале диастолы желудочков, во время спада «у» давления в правом предсердии, который следует за волной «V» и возникает при открытии атрио-вент-рикулярных клапанов. Если кровь может поступать через трех-створчатый клапан обратно в правое предсердие или если проведение возбуждения по проводящей системе сердца нарушено, так что предсердия сокращаются во время систолы желудочков, когда атрио-вентрикулярные клапаны закрыты (так называемая блокада сердца), колебания кровотока в полой вене могут быть зна-
чительно большими. Форму волн кровотока в периферических венах пока еще не регистрировали.
Распространение волн в венах. Эксперименты, в которых пульсовые колебания давления регистрировались бы одновременно в двух участках крупной вены, весьма немногочисленны, поэтому сведений о скорости распространения и о затухании пульсовой волны в венах очень мало. Те данные, которыми мы располагаем, показывают, что скорость распространения пульсовой волны давления в краниальной полой вене собаки составляет от 0,5 до 3,0 м-с-1. Почти такой же разброс получается и при определении скорости распространения разных частей (вершины, подножия и т. д.) пульсовой волны давления у одного и того же животного. Этот разброс, вероятно, связан либо с изменением венозного давления во время прохождения волны (разд. 12.5), либо с отражением волн, которое изменяет кажущуюся скорость их распространения (разд. 12.3). В нашем распоряжении есть еще только два источника информации: во-первых, оценки, основанные на данных о механике распространения волн в артериях, и, во-вторых, результаты одной группы опытов на брюшном отделе каудальной полой вены собаки. В этих опытах на одном участке сосуда искусственно создавали короткую серию высокочастотных синусоидальных волн давления, а на другом участке эти волны регистрировали. Как и в аналогичных опытах на артериях (разд. 12.4), измерения проводили лишь для тех волн, которые появлялись в точке регистрации раньше, чем к ней возвращались первые отраженные волны.
Из приближенной теории, представленной в общих чертах в гл. 12 (разд. 12.3), следует, что волны давления малой амплитуды распространяются по упругой трубке со скоростью с, определяемой уравнением (12.9):
c = (9D)-w, (14.6)
где р — плотность крови, a D — растяжимость сосуда [см. уравнение (14.1)]. При растягивающем давлении порядка ±0,5-103 Н-• м-2 растяжимость грудного отдела полой вены собаки максимальна и составляет примерно (2—2,5) -10—3 м2-Н-1 (рис. 14.1, Д), а при больших значениях трансмурального давления она много меньше (при ртм = 3-103 Н-м-2 растяжимость равна примерно 4-10“5 м2-Н-1 и при дальнейшем увеличении ртм уменьшается). При больших отрицательных значениях трансмурального давления растяжимость также становится очень малой: при ртм = —2-•103 Н-м-2 она равна 10-4 м2-Н-1. Плотность крови составляет примерно 103 кг-м~3, и, таким образом, предсказываемая теорией скорость распространения волн давления меняется от 5 м-с-1 или больше при высоком трансмуралъном давлении до минимального значения около 0,6 м-с-1 при спадении вены; в условиях полного спадения вены эта скорость снова возрастает примерно до 3 м-с-1.
? 30
1-
___________I________i_________1________I---------1
О 5 10 15 20 25
Ртм х 10- Н . м-«
Рис. 14.9. Зависимость скорости волны с низкоамплитудных синусоидальных волн давления в каудальной полой вене собаки от трансмурального давления рТм-Разные значки соответствуют волнам разной частоты, квадратики — 30 Гц, треугольники 40 Гц, кружки —50 Гц. [Anliker, WelLs, Ogden (1969). The transmission characteristics of large and small pressure waves in the abdominal vena cava, p, 271, Trans on Bio-med. Eng., BME-16, Institute of Electrical and Electronics
Engineers Inc, New York.]
Еще один вывод можно сделать из данных, представленных на рис. 14.3, Б и 14.4. Подставив в уравнение (14.3) значения модуля Юнга, приведенные на рис. 14 3Б, и значение отношения толщины стенки к диаметру, равное 0,01 (рис. 14.4), можно оценить растяжимость вены, а затем из уравнения (14.6) определить скорость волны. Получаемые таким способом значения лежат в интервале приблизительно от 1 м-с-1 при трансмуральном давлении 0,5-•103 Н-м-2 до 9 м-с-1 при трансмуральном давлении 104 Н-м-2.
Эти расчеты показывают, что при низких трансмуральных давлениях (меньше, чем примерно 3-10® Н-м-2) скорость волны в венах ниже, чем в крупных артериях. Но когда трансмуральное давление в венах приближается к 104 Н-м-2 (как в стопе стоящего человека), скорость волны в вене может достичь такого же значения (и даже больше), как в соответствующей артерии, хотя давление в артерии превышает давление в вене примерно на
104 Н-м-2. (Этот вывод, возможно, имеет чисто теоретическое значение, поскольку, как мы видели, в вены конечностей пульсации обычно не передаются.)
