Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
ной артерии, но несколько запаздывающие во времени. В таком случае среднее по времени давление в вене, естественно, повышается до уровня, характерного для давления в легочных артериях, и, следовательно, растяжимость вены значительно уменьшается. Эти наблюдения позволяют думать, что, хотя поток крови, поступающий из системы микрососудов легких в их вены, сохраняет пульсовые колебания, он практически не вызывает колебаний давления в венах, поскольку их растяжимость при низких значениях трансмурального давления (которые физиологически нормальны) велика. Прижизненные микроскопические наблюдения за микрососудами поверхности легких, проводимые сквозь тонкий листок висцеральной плевры, показали, что кровоток в этих сосудах, включая прекапиллярные сосуды и альвеолярные капилляры, является пульсирующим. Изучение процесса перехода в кровь через легкие закиси азота — газа, растворимость которого в крови очень высока, — подтверждает эти данные. На рис. 15.15 схематически показано изменение среднего и пульсового давления, а также среднего и пульсового расхода крови в сосудистом русле малого круга. К рассмотрению пульсирующего течения крови в капиллярах малого круга (рис. 15.17) мы обратимся позднее.
Средняя скорость движения крови в легочном стволе приблизительно такая же, как в аорте, так как диаметр обоих сосудов примерно одинаков, а все количество крови, выбрасываемое сердцем, проходит через каждый из них. Однако пиковое значение скорости движения крови в легочном стволе примерно вдвое меньше, чем в аорте (приблизительно 0,7 м-с-1 вместо 1,2 м-с-1).
Распространение волн. Скорость распространения пульсовой волны в артериях малого круга измеряли у представителей разных видов, в том числе и у человека, но данные для каждого отдельного вида весьма скудны. Для человека типичное значение составляет примерно 1,75 м-с-1, а для собаки (табл. I)—2,5 м-с-1. Как уже отмечено (разд. 15.2), полученные для собаки результаты довольно хорошо соответствуют величинам, предсказываемым теоретически на основании измерений растяжимости легочной артерии в статических условиях. Измерения скорости распространения пульсовой волны у больных с легочной гипертонией, для которой характерно значительное увеличение толщины и жесткости стенки сосудов малого круга, дали значение около 4,8 м-с-1.
При распространении по сосудистому руслу малого круга волны, несомненно, затухают, особенно на уровне микрососудов (см. рис. 15.15). Однако количественных данных о скорости затухания в конкретных сосудах нет, поскольку для сосудов малого круга не проводили опытов с созданием коротких серий высокочастотных колебаний, как это было сделано для артерий и вен большого круга (разд. 12.5 и 14.3). Создавали, правда, волны более низкой частоты, но измерения коэффициента затухания таких волн на протяжении артерий нескольких порядков ветвления не позволили
Рис. 15.15. Среднее и пульсовое давление (10 мм рт. ст. = 1,36-103 Н-м-2) и расход крови на усредненном пути через сосудистое русло малого круга кровообращения человека. Обратите внимание на изменение масштаба длины в точках, соответствующих 0,5 см. [Milnor (1972). Pulmonary haemodynamics. In: Cardiovascular fluid dynamics (ed. Bergel), vol. 2, pp. 299—340, Academic Press, New
York.]
различить влияний, обусловленных отражением волн и вязкими свойствами стенок артерий или вязкостью крови.
Хотя просмотр записей волн давления и расхода не позволяет выявить каких-либо существенных изменений их формы при распространении по артериям малого круга, анализ Фурье (разд. 8.6) все же свидетельствует об изменении состава гармоник этих волн. Как и в случае артерий большого круга, это означает, что либо в системе имеются отраженные волны, либо она существенно нелинейна. Есть основания полагать, что нелинейные эффекты невелики: хотя скорость распространения волн по легочному стволу меньше, чем по аорте, отношение пиковой скорости к скорости распространения волны здесь не больше, чем в аорте. Вместе с тем следует ожидать, что отражения должны возникать на любом плохо согласованном ветвлении сосудов (т. е. на таких ветвлениях, для которых при сохранении постоянным отношения h/d отношение площадей не близко к 1; см. разд. 12.4). Как и в случае артерий большого Kpyi*a, (10Д|Э$Нкм ft йоддающймся Измерению
показателем наличия отражений, который к тому же указывает и на область их возникновения, служит входной импеданс сосудистого русла малого круга. Он определяется для каждой частотной составляющей как отношение измеренных в одном и том же месте легочного ствола значений давления и расхода крови (точнее, их комплексных значений; более полное определение входного импеданса, его модуля и фазы дано в разд. 12.10).
На рис. 15.16 приведены значения входного импеданса артерий малого круга, вычисленные на основании измерений, которые производили на наркотизированных собаках со вскрытой грудной клеткой; вверху показан модуль импеданса (в зависимости от частоты), внизу — фаза. Значения модуля снижаются от высоких при низкой частоте до минимума при частоте 3—4 Гц, когда фаза импеданса становится равной нулю. Для этой частоты легочный ствол является областью узла (т. е. областью, в которой амплитуда волн давления минимальна, а амплитуда волн расхода максимальна). Такой результат предполагает, что на расстоянии четверти длины волны от легочного ствола имеет место частичное отражение типа отражения от закрытого конца. Если скорость распространения волны равна 2,5 м-с-1, то при частоте 4 Гц четверть длины волны составляет примерно 16 см. Для крупных собак это примерно равно средней длине пути до микрососудов. Мысль о том, что здесь должна быть область такого отражения, вполне приемлема. Наличие второго максимума модуля импеданса при частоте, примерно вдвое превышающей ту, при которой модуль импеданса минимален, подтверждает справедливость представления о расположении областей отражения на уровне микрососудов: легочный ствол оказывается областью пучности для волн, частота которых вдвое выше (а длина вдвое меньше), чем тех волн, для которых легочный ствол является областью узла.
