Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Упругие свойства. Свойства удаленных из легких артерий и вен лучше всего рассматривать, сравнивая их со свойствами вен большого круга и принимая во внимание сведения, изложенные в гл. 14, в особенности представленные на рис. 14.1. Как и вены, артерии малого круга при трансмуральном давлении (2,0—2,5)-103 Н-м-2 (20—25 см вод. ст.) имеют круглое поперечное сечение, но когда трансмуральное давление снижается до 0,5-103 Н-м-2 (5 см вод. ст.), сечение их перестает быть круглым. Это относится также к сосудам целых легких кролика, удаленных из грудной клетки. Поэтому можно ожидать, что сосуды легких способны менять свою форму указанным образом и in vivo. Упругие свойства сегмента крупной артерии легких собаки (в том диапазоне изменений трансмурального давления, в котором она сохраняет примерно круглое сечение) сопоставлены с упругими свойствами вен и артерий большого круга собаки на рис. 14.3. При физиологических значениях трансмурального давления модуль Юнга этой артерии близок к модулю Юнга артерий большого круга, но она более растяжима, потому что стенка ее значительно тоньше стенок сопоставимых по диаметру артерий большого круга. Вместе с тем по сравнению с венами большого круга указанная артерия менее растяжима. Это обусловлено тем, что, хотя стенки легочной артерии и вен большого круга сравнимы по толщине, модуль Юнга стенки легочной артерии выше. При одинаковых значениях трансмурального давления наиболее растяжимыми оказываются артерии большого круга, а наименее — вены большого круга.
На крупных венах малого круга подобных исследований не производили. Но упругие свойства средних и мелких артерий и вен малого круга собаки (диаметр 0,08—0,36 см) определены. Для этого осуществляли перфузию удаленных из грудной клетки легких; диаметр сосудов измеряли рентгенографическим методом. Усредненные данные о диаметре сосудов при различных давлениях показаны на рис. 15.7. Из рисунка видно, что при изменении внут-рисосудистого давления в диапазоне (1,0—3,5) -103 Н-м-2 (10— 35 см вод. ст.), когда сечение сосудов, как можно ожидать, почти круглое, артерии, диаметр которых больше 0,16 см, увеличиваются
Диаметр сосудов
Диаметр сосудов 1600 - 2000 мкм
200
2800 - 3600 мк ¦ 200
100 L о»
200 г
150 -
г II
-5
150
100
200
2400-28СЭ мкм 200 х ; *5
1200 - 1600 мкм
а 150 -
100
200
i I
2000 - 2400 . км 3j
$Ь0—1200 мкм
150 -1
iooL ~i"
0 10 20 30 40 50
Среднее давление, см вод ст
100
150
0 10 20 30 40 50
Среднее давление, см вод ст
Рис. 15 7 Соотношение давление — диаметр для легочных артерий (/) и вен (//) собаки. Кривые объединены попарно в соответствии с диаметром сосудов, значения которого приведены в процентах по отношению к его значению при вну-трисосуднстом давлении 8—10 см вод ст Давление наполнения легких — 10 см вод ст [Maloney, Rooholamini, Wexler (1970). Pressure-diameter relations of small blood vessels in isolated dog lung. Microvasc Res., 2, 1—2.]
в диаметре почти линейно, тогда как для более мелких артерий эта зависимость линейна лишь в начале указанного диапазона, а потом рост замедляется. Для вен изменение диаметра на единицу изменения давления значительно меньше; кроме того, в отличие от артерий диаметр средних и относительно крупных вен (диаметром более 0,12 см) с увеличением давления стремится достичь некоторого постоянного уровня.
На основании некоторых данных, представленных на рис. 15.7, рассчитаны средние значения растяжимости D [уравнение (14.1)]. При внутрисосудистом давлении (1,0—2,25)-103 Н-м~2 (10— 22,5 см вод. ст.) растяжимость артерий составляет от 0,35-10-3 м2. •Н-1 для самых крупных сосудов до 0,88-10~3 м2-Н“' для самых мелких Растяжимость наиболее крупных вен равна при тех же давлениях примерно 0,17-10_3 м2-Н-1, а наиболее мелких — около
0,35-10—3 м2-Н-1. При растяжимости 0,35* 10_3 м2-Н-1 расчетное значение скорости распространения пульсовой волны по артериям малого круга [уравнение (14.6)] составляет 1,7 м-с-1, что сопоставимо с величинами, получаемыми при измерении этой скорости для легочного ствола собаки, — около 2,5 м-с-1 (см. табл. I).
Упругие свойства стенки артерий малого круга изучали также путем измерения кажущейся скорости распространения искусственно создаваемых низкоамплитудных волн давления (для легких кролика). На путях различной длины — от легочного ствола до разных точек артериального дерева малого круга — определяли средние значения скоростей Были получены следующие данные: расстояние 2 см —скорость 0,55 м-с-1, расстояние 3,2 см — скорость 0,62 м-с-1, расстояние 5,5 см —скорость 0,80 м-с-1. Как
Рис. 15.8. Зависимость числа эритроцитов, приходящихся на 10 мкм длины альвеолярной перегородки, от перфузионного давления. Поскольку давление в артериях легких повышается в направлении сверху вниз примерно на 1 см вод. ст. (102 Н-м~2) на 1 см, величина перфузионного давления соответствует расстоянию от рассматриваемого участка легкого до его верхушки, и в области верхушки легкого оно равно нулю. Венозное давление низкое. Приведены результаты измерений при значениях транспульмонального давления 1,0-103 Н-м“2 (кривая •) и 2,5-103 Н-м 2 (кривая X). Обратите внимание на то, что при транспульмональном давлении 1,0-10® Н-м-2 число эритроцитов по мере удаления от верхушки увеличивается быстро, а при наполнении легких большим объемом воздуха (транспульмональиое давление 2,5-103 Н-м 2)—значительно медленнее. [West, Glazier, Hughes, Maloney (1969). Pulmonary capillary flow, diffusion ventilation and gas exchange. In: Ciba Foundation Symposium on Circulatory and
