Движущая сила кровотока: градиент давления
Для того чтобы кровь двигалась по сосудистой трубке, необходимо наличие разности давлений (обозначается как ΔP). Этот показатель отражает разницу между давлением в начале сосудистого участка и в его конце.
Именно градиент давления является абсолютным и главным фактором, заставляющим кровь течь вперед. С физической точки зрения этот градиент может формироваться тремя путями:
- Значительным повышением давления в самом начале сосуда.
- Выраженным снижением давления в конце сосудистого русла.
- Сочетанным действием обоих этих факторов, что обеспечивает наиболее эффективную разность потенциалов для движения жидкости.
Препятствия на пути крови: гидродинамическое сопротивление
Если разность давлений толкает кровь вперед, то гидродинамическое сопротивление (обозначается как R) постоянно препятствует этому движению. Природа этого сопротивления кроется в силах трения, которые неизбежно возникают при течении любой реальной жидкости.
Сопротивление в кровеносном русле складывается из двух основных видов трения:
- Внутреннее трение жидкости: возникает между отдельными слоями самой протекающей крови. В физиологии и физике это явление называется вязкостью.
- Внешнее трение: возникает при контакте движущейся жидкости непосредственно со стенками кровеносного сосуда. Чем активнее кровь трется о стенку, тем больше энергии давления расходуется на преодоление этого препятствия.
Влияние диаметра сосудов
Третьим важнейшим фактором, определяющим характер движения крови, является диаметр сосуда. Несмотря на то, что он тесно связан с гидродинамическим сопротивлением, его выделяют как самостоятельный параметр гемодинамики.
Именно от диаметра (просвета) сосудистой трубки напрямую зависит, насколько сильно будет проявляться трение жидкости о стенки. Изменение диаметра сосуда — это главный механизм, с помощью которого организм может быстро регулировать как сопротивление, так и скорость потока на конкретном участке русла.
Общий принцип непрерывности струи
Одним из фундаментальных законов гидродинамики, применимых к сосудистому руслу, является принцип непрерывности струи.
Суть этого принципа заключается в следующем: если взять любые последовательные участки кровеносного русла (например, суммарное сечение всех артерий и суммарное сечение всех вен), то через них в одну единицу времени будет протекать абсолютно одинаковое количество крови.
Важно понимать, что этот принцип говорит именно о равенстве объемов протекающей крови (количества), а не о равенстве линейной скорости кровотока, давления или периферического сопротивления на этих участках.
Чтобы запомнить факторы гемодинамики, представьте садовый шланг: напор воды от крана до выхода (Градиент давлений), ширина шланга (Диаметр) и шероховатость его стенок (Сопротивление и трение).
Вопросы с занятий и экзамена
Что является главной движущей силой кровотока?
Главной движущей силой является градиент давления — разность между давлением в начале и в конце сосудистого русла.
Из-за чего возникает гидродинамическое сопротивление в сосудах?
Оно возникает вследствие трения: как между самими слоями движущейся жидкости (что определяет ее вязкость), так и в результате трения жидкости о внутреннюю стенку сосуда.
Что гласит принцип непрерывности струи в гемодинамике?
Согласно этому принципу, через любые последовательные участки сосудистого русла за единицу времени протекает строго одинаковое количество (объем) крови.
Что ещё разобрать по теме
- Формула Пуазейля и математический расчет гидродинамического сопротивления
- Вязкость крови: факторы влияния и клиническое значение
- Типы кровотока: ламинарное и турбулентное течение жидкости
- Механизмы создания градиента давления в артериальном и венозном русле
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Основы гемодинамики» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Гемодинамика сосудистого русла»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.