ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2019
Просмотров: 7018
Скачиваний: 16
36
выбросом
крови
из
левого
желудочка
в
период
систолы
.
Кинетическая
энергия
выбрасываемой
из
сердца
крови
частично
переходит
в
потенциальную
энергию
упругой
деформации
стенок
аорты
и
крупных
артерий
.
При
диастоле
проходит
обратный
процесс
–
потенциальная
энергия
деформированных
артерий
трансформируется
в
кинетическую
энергию
крови
.
Эластичные
кровеносные
сосуды
способствуют
дальнейшему
продвижению
крови
по
сосудам
до
следующего
выброса
крови
сердцем
.
Скорость
распространения
пульсовой
волны
в
крупных
кровеносных
сосудах
определяется
по
формуле
Моенса
-
Кортевега
:
Eh
v
d
,
где
Е
–
модуль
упругости
,
ρ
–
плотность
вещества
сосуда
,
h
–
толщина
стенки
сосуда
,
d
–
диаметр
сосуда
.
С
увеличением
жесткости
сосуда
и
увеличением
толщины
его
стенки
скорость
пульсовой
волны
возрастает
.
В
аорте
она
равна
4-6
м
/
с
,
в
артериях
мышечного
типа
– 8-12
м
/
с
.
Скорость
распространения
пульсовой
волны
намного
больше
линейной
скорости
кровотока
,
которая
в
покое
не
превышает
0,5
м
/
с
.
С
возрастом
снижается
эластичность
сосудов
(
модуль
упругости
растет
)
и
скорость
пульсовой
волны
возрастает
в
2-3
раза
.
Она
растет
и
с
увеличением
давления
.
При
повышенном
давлении
сосуд
несколько
растягивается
,
становится
более
«
напряженным
»,
и
для
его
дальнейшего
растяжения
требуется
большее
усилие
.
7.
Распределение
давления
и
скорости
течения
крови
в
системе
кровообращения
.
Некоторые
методы
определения
давления
и
скорости
крови
:
Короткова
-
Рива
-
Роччи
,
электромагнитный
,
на
эффекте
Доплера
Кровеносная
система
человека
–
это
сложная
замкнутая
система
эластичных
трубок
разного
диаметра
(
аорта
,
артерии
,
артериолы
,
капилляры
,
венулы
,
вены
).
Скорость
кровотока
в
разных
сосудах
различна
.
Ориентировочные
значения
этой
скорости
представлены
в
таблице
1.
Противоречия
уравнению
37
неразрывности
здесь
нет
:
в
тонких
капиллярах
скорость
кровотока
меньше
,
чем
в
артериях
,
т
.
к
.
по
мере
разветвления
сосудов
площадь
каждого
из
них
уменьшается
,
а
суммарная
площадь
разветвления
возрастает
.
Сосуды
Диаметр
,
мм Средняя
скорость
,
см
/
с
Давление
,
мм
рт
.
ст
.
Аорта
20
30-50
50-150
Артерии
10-5
20-50
80-20
Артериолы
0,1-0,5
1-20
50-20
Капилляры
0,5-0,01
0,01-0,05
20-10
Венулы
0,1-0,2
0,1-1,0
10-5
Вены
10-30
10-20
(–5)-(+5)
Таблица
1.
Скорость
и
давление
крови
в
разных
сосудах
В
сосудах
постоянного
сечения
давление
падает
пропорционально
длине
l
,
а
в
сосудах
переменного
сечения
давление
падает
более
круто
на
участках
с
меньшим
сечением
.
Падение
давления
зависит
от
гидравлического
сопротивления
.
По
мере
разветвления
сосудов
(
артерии
-
артериолы
-
капилляры
)
кровеносной
системы
полное
сечение
кровотока
увеличивается
,
но
гидравлическое
сопротивление
при
этом
высокое
(
благодаря
уменьшению
радиусов
сосудов
).
Поэтому
значительное
падение
давления
(
до
70%)
приходится
на
мелкие
сосуды
.
8.
Работа
и
мощность
сердца
,
их
количественные
оценки
Работа
,
совершаемая
сердцем
,
складывается
из
работы
при
сокращении
желудочков
(
в
основном
левого
,
работа
правого
принимается
0,15-0,2
от
работы
левого
).
При
каждом
сокращении
левого
желудочка
затрачивается
работа
на
сообщение
объему
выталкиваемой
крови
энергии
,
необходимой
для
его
продвижения
по
всей
сосудистой
системе
.
Эта
энергия
состоит
из
потенциальной
энергии
давления
,
которое
должно
быть
создано
вначале
для
преодоления
сопротивления
движению
крови
по
всей
сосудистой
системе
,
и
кинетической
энергии
для
сообщения
массе
крови
необходимой
скорости
движения
.
38
Работа
сердца
за
одно
сокращение
определяется
по
формуле
:
2
2
,
1
2
v
V
PV
A
y
y
,
где
V
y
–
ударный
объем
крови
,
Р
–
давление
крови
в
аорте
,
v
-
линейная
скорость
крови
,
ρ
–
плотность
крови
.
В
покое
работа
сердца
составляет
примерно
1
Дж
,
тогда
за
сутки
работа
составит
около
86400
Дж
.
Средняя
мощность
сердца
за
одно
сокращение
3,3
Вт
.
39
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ
ЯВЛЕНИЯ
В
ЖИДКОСТИ
1.
Особенности
молекулярного
строения
жидкостей
Жидкости
по
своему
строению
занимают
промежуточное
положение
между
газами
и
твердыми
телами
.
В
газах
силы
отталкивания
между
частицами
значительно
превосходят
силы
притяжения
между
ними
,
в
твердых
телах
силы
притяжения
значительно
преобладают
над
силами
отталкивания
,
в
жидкостях
силы
притяжения
преобладают
над
силами
отталкивания
,
однако
даже
при
незначительном
изменении
расстояния
между
частицами
жидкости
резко
возрастает
противодействие
этому
изменению
.
В
силу
изложенного
выше
,
жидкости
сохраняют
,
подобно
твердым
телам
,
свой
объём
,
но
,
подобно
газам
,
не
сохраняют
форму
.
В
газах
частицы
совершат
постоянное
поступательное
движение
и
не
имеют
положения
равновесия
,
в
твердых
телах
частицы
совершают
колебания
около
фиксированных
положений
равновесия
.
В
жидкостях
же
частицы
совершают
колебания
возле
положений
равновесия
,
однако
эти
положения
равновесия
меняются
через
некоторое
время
,
которое
называется
временем
оседлой
жизни
0
.
Расстояние
между
положениями
равновесия
равно
среднему
расстоянию
между
молекулами
,
которое
определяется
по
формуле
3
/
1
n
(
для
воды
,
например
,
м
10
10
).
Среднее
время
оседлой
жизни
молекул
жидкости
называют
временем
релаксации
.
Повышение
температуры
,
уменьшение
давления
снижают
время
оседлой
жизни
,
увеличивают
частоту
перескоков
молекул
и
расстояние
между
молекулами
–
всё
это
происходит
из
-
за
молекулярно
-
теплового
движения
.
2.
Поверхностное
натяжение
,
единицы
измерения
коэффициента
поверхностного
натяжения
Рассмотрим
силы
,
действующие
на
молекулу
в
объёме
жидкости
:
так
как
между
молекулами
действуют
силы
притяжения
,
то
такая
молекула
будет
притягиваться
соседними
,
и
40
равнодействующая
сил
,
действующих
на
молекулу
,
будет
равна
0.
А
вот
равнодействующая
сил
,
действующих
на
молекулу
на
поверхности
,
будет
отлична
от
0
и
направлена
вглубь
жидкости
.
Под
действием
этой
равнодействующей
молекула
будет
втягиваться
вглубь
жидкости
,
поверхностный
слой
жидкости
будет
образовывать
плёнку
,
оказывающую
дополнительное
давление
на
поверхность
жидкости
.
Это
явление
называется
поверхностным
натяжением
.
Силы
,
действующие
со
стороны
объёма
жидкости
на
её
поверхность
,
стремящиеся
её
сократить
и
направленные
по
касательной
к
этой
поверхности
,
называются
силами
поверхностного
натяжения
.
Величина
поверхностного
натяжения
характеризуется
коэффициентом
поверхностного
натяжения
.
Он
может
быть
вычислен
по
формуле
:
l
F
,
где
F
–
сумма
сил
поверхностного
натяжения
,
действующих
вдоль
контура
поверхности
длиной
l
.
Также
может
использоваться
следующая
формула
:
S
A
,
где
A
–
работа
,
затраченная
на
создание
поверхности
площадью
S
.
Измеряется
в
м
Н
или
в
2
м
Дж
–
в
СИ
,
и
в
см
Дин
или
в
2
см
Эрг
–
в
СГС
.
Из
последней
формулы
следует
,
что
минимальная
работа
,
затраченная
жидкостью
на
создание
поверхности
,
будет
обеспечиваться
минимальной
площадью
этой
поверхности
,
поэтому
свободная
поверхность
жидкости
будет
стремиться
обрести
сферическую
форму
(
сфера
имеет
минимальную
площадь
поверхности
при
данном
объёме
).
3.
Явления
смачивания
и
несмачивания
.
Капиллярные
явления
.
Давление
Лапласа
.
Газовая
эмболия
На
границе
«
жидкость
-
твердое
тело
»
или
«
жидкость
-