анны тамырлар бойымен ан Қ ң қ оз

анны тамырлар бойымен ан Қ ң қ оз алысы қ ғ

ҚАН АЙНАЛЫМ ЖҮЙЕСІНІҢ БИОФИЗИКАСЫ ан айналым биофизикасы Қ — анны қ ң ысымы мен оз алыс жылдамды ыны арасында ы қ қ ғ ғ ң ғ байланысты ж не оларды анны , ан тамырларыны , ә ң қ ң ж рек функцияларыны физикалы параметрлеріне ү ң қ т уелділігін зерттейді. ә

Қан айналымның биофизикалық көрсеткіштері жүрек-тамырлар жүйесінің биофизикалык параметрлерінің өзгерісіне тәуелді болады. Атап айтқанда жүрек жұмысының ерекшелігі (қанның систолалық көлемі) қан тамырларының құрылысының ерекшеліктеріне (олардың радиусы және эластикалык, қасиеттері) және қанның қасиетіне (тұтқырлығы) байланысты болады.

Реология (rheos — а ын, logos — ілім — грек с здері) дегеніміз, ғ ө заттарды деформациялануын ж не а уын зерттейтін ылым. ң ә ғ ғ Гемореология (гемо — ан) — анды т т ыр с йы деп арастырып, қ қ ұ қ қ оны ан тамырларыны бойымен оз алысын зерттейтін биофизика ң қ ғ ылымыны бір саласы. ғ ң С йыкты т т ырлы ы деп оны бір абатыны екінші ұ ң ұ қ ғ ң қ ң абатымен салыстыр анда оз алыс серінен пайда болатын кедергіні қ ғ ә айтады. С йы ты т ткырлы ыны басты за ын Ньютон аш ан. ұ қ ң ұ ғ ң ң қ м нда ы η — анны т т ырлы ы. ұ ғ қ ң ұ қ ғ Қанның реологиялық қасиеттері

Тұтқырлық тұрғысынан карағанда қан — ньютондық емес сұйык. Себебі қан — формалық элементтер суспензиясының плазмадағы ерітіндісі. Ол элементгердің өзіне тән ішкі құрылысы және қасиеттері бар.

Жуан ан тамырларыны диаметрлері қ ң агрегатты диаметрінен лкен (d ң ү r > d arp ), сонымен атар ан тамырыны диаметрі қ қ ң эритроциттерді диаметрінен аса лкен (d ң ү r >> d эр ) бол анда ы агрегаттарды т зілісі ғ ғ ң ү

Микротамырларда (капиллярларда) тамырды диаметрі эритроцитті диаметрінен ң ң кіші болады (d r < d эр ). Біра тірі тамырда эритроциттер же іл деформацияланып, қ ң диаметрі 3 мкм капиллярдан диаметрі 8 мкм эритроцит еш андай згеріссіз қ ө б зылмай теді. ұ ө Уа ыт бірлігінде антамырыны к лдене имасынан тетін анны к лемі Q қ қ ң ө ң қ ө қ ң ө мына ан те болсын ғ ң м нда ы S = πR ұ ғ 2 , ан тамырыны келденен кимасыны ауданы, R — тамырды қ ң ң ң радиусы, сонда м нда ы υ ұ ғ орm — анны ан тамырлар бойымен коз алысыны қ ң қ ғ ң орташа сызыкты жылдамды ы; Р қ ғ 1 ж не Рә 2 тамырдын штарында ы ысым; ұ ғ қ l — тамырды зынды ы; η — анны т т ырлы ы. Б л тендеуді ал аш аш ан ң ұ ғ қ ң ұ қ ғ ұ ғ қ алымны к рметіне Пуазейль тендеуі дейді. ғ ң ұ Капилляр тамырларда эритроциттер жіпке «тізгендей» біріні со ынан бірі ң ң орналасып, тамырды пішініне с йкес келетін, «тиын ба анасын» к райды. ң ә ғ ұ Тамырды диаметрі анша кіші бол анмен, эрит роцит пен тамыр кабыр асыны ң қ ғ ғ ң арасында плазма а «орын» алдырылады. Капиллярда ы аннын, т ткырлы ы те ғ қ ұ ғ ө аз болады Жо арыда арастырыл ан мысалдардан мынандай орытынды жасау а болады. ғ қ ғ Жуан тамырлар шін аннын т т ырлы ы сызы ты згертеді, я ни η= η ү қ ұ қ ғ қ ө ғ 0 (1+к. С), м нда ы η ұ ғ 0 — анны бастапкы т ткырлы ы; С — эритроциттерді таралымы, к — қ ң ұ ғ ң эритроциттерді пішініне, размеріне ж не агрегатты ерекшеліпне т уелді ң ә геометриялык параметр.

Егер анны рамында ы са б лшектерді рылымы згерсе, онда қ ң құ ғ ұ қ ө ң құ ө к-коэффициенті де, анны т ткырлы ы да згереді. Олай болса капилляр қ ң ұ ғ ө тамырлар шін жо арыда ы формуланы колдану а болмайды. Себебі ан ү ғ ғ ғ қ ньютондык с йык емес, оны ан тамырларыны бойымен коз алысы ұ ң қ ң ғ Ньютонны за ына ба ынбайды. Сонымен атар аннын т ткырлы ы ан ң ң ғ қ қ ұ ғ қ тамырларыны диаметріне, жылдамды згерісіне ж не температура а да ң қ ө ә ғ байланысты. анны ан тамырыны бойымен коз алысы негізінде ламинарлык а ын Қ ң қ ң ғ ғ болады. Бірак кейде турбуленттік а ын да болуы м мкін. ғ ү Аорта а келіп к йыл ан анны оз алысы турбуленттік бол анды тан, ғ ұ ғ қ ң қ ғ ғ қ аортада ы анны коз алысы да турбуленттік болады. анны коз алыс ғ қ ң ғ Қ ң ғ жылдамды ы арт анда (мысалы, б лшы етке к ш т скенде) ан ғ қ ұ қ ү ү қ тамырларыны тарма талу н ктелерінде де турбуленттік а ын болуы ң қ ү ғ м мкін. Турбуленттік а ын ан тамырларыны диаметріні кенет ү ғ қ ң ң кішірейген жерлерінде де (тромба) болуы м мкін. С йы турбуленттік ү ұ қ а ынмен оз алу шін о ан осымша энергия ажет. Сонды тан ан ғ қ ғ ү ғ қ қ тамырыны бойымен оз ал ан ан ж рекке к ш т сіреді. Турбуленттік ң қ ғ ғ қ ү ү ү а ын кезінде пайда болатын шу ж рек ж не ан айналым ж йесіне диагноз ғ ү ә қ ү ою шін колданылады. қ ү

ҚАННЫҢ ҚАН ТАМЫРЛАР БОЙЫМЕН ҚОЗҒАЛЫСЫ анны ан тамырларыны бойымен оз алыс за дарын зертгейтін Қ ң қ ғ ң биомехани аны б лімін қ ң ө гемодинамика дейді. Гемодинами аны басты ымдары қ ң ұғ — анны ысымы ж не коз алыс жылдамды ы. қ ң қ ә ғ ғ ан тамырларыны бойымен анны оз ал анда ы ан кысымыны , анны Қ ң қ ғ ғ ғ қ ң энергиясыны ж не жылдамды ыны згерісін Верну ли ж не Гаген-Пуазейль ң ә ғ ң ө ә тендеулерімен т сіндіруге болады. ү ан тамырды бойымен здіксіз сор ымен оз алады. Колдене кималары рт рлі Қ ң ү ғ қ ғ ң ә ү тізбектей осыл ан бірнеше т тіктерді бойымен уа ыт бірлігінде с йыкты қ ғ ү ң қ ұ ң зара те колемі а ады. ан ысымы деп ан тамырыны келдене имасына (S) ө ң ғ Қ қ қ ң ң қ уакыт бірлігінде сер ететін к шті (F) шамасын айтады, я ни ә ү ң ғ лшем бірлігі Р = 1 Н/м ө 2. Сонымен атар к лемдік ж не сызы ты жылдамды қ ө ә қ қ қ деген ым бар. К лемдік жылдамды деп ан тамырларыны к лдене ұғ ө қ қ ң ө ң кимасынан уа ыт бірлігінде а ып тетін с йы ты к лемін (V) айтады: қ ғ ө ү қ ң ө (1) лшем бірлігі Q = 1 м ө 3 /с. Сызыкты жылдамды ы деп анны ж рген жолыны уа ыт а атынасын айтады. қ ғ қ ң ү ң қ қ қ (2)

лшем бірлігі υ = 1 м/с. ан тамырларынын бойымен тетін анны сызы ты Ө Қ ө қ ң қ қ жылдамды ы тамырды р б лігінде рт рлі бол анды тан, б дан былай, ғ ң ә ө ә ү ғ қ ұ орташа сызы ты жылдамдык деген ымды оямыз. қ қ ұғ қ Сызыкты ж не к лемдік жылдамды тарды арасында мынандай байланыс қ ә ө қ ң бар: м нда ы ұ ғ Олай болса (3) Себебі — тамырды к лдене имасыны ауданы. ң ө ң қ ң Осы тендеуді (3) сор ыны зіліссіздігіні тендеуі екен. Б дан т тікті ғ ң ү ң ұ ү ң к лдене имасынан а ып тетін с йы ты к лемі оны сызыкты ө ң қ ғ ө ұ қ ң ө ң қ жылдамды ы мен к лдене кимасыны ауданыны к бейтіндісіне те екенін ғ ө ң ң ң ө ң к реміз. ө Егер тамырды колдене имасыны ауданын ж не сызы ты жылдамды ын ң ң қ ң ә қ ң ғ тамырды бір шы шін S ң ү ү 1 ж не υә 1 деп, екінші шы шін Sұ ү 2 ж не υә 2 деп белгілесек, онда (3) тендеуден мынаны аламыз Осыдан (4)

Осыдан мынандай орытынды шы ады: анны ан тамырла рынын, бойымен қ ғ қ ң қ оз ал анда ы сызы ты жылдамды ы тамырды к лдене имасыны ауданына кері қ ғ ғ ғ қ қ ғ ң ө ң қ ң пропорционал болады екен. ол а а (аорта а) жа ын ан тамырлар ж йесіні келдене кимасыны ауданы оте аз Қ қ ғ ғ қ қ ү ң ң ң болады. Артерия а, артериола а ж не капиллярлар а еткенде к лдене ималарыны ғ ғ ә ғ ө ң қ ң аудандарыны осындысы аса лкен шама а жетеді. Мысалы капилляр тамырларды ң қ ү ғ ң келдене имасыны аудандарыны осындысы ол аны ауданынан 600— 800 есе ң қ ң ң қ қ қ ң лкен болады. Со ан с йкес анны оз алысыны сызы ты жылдамды ы аортада 0, 5 ү ғ ә қ ң қ ғ ң қ қ ғ м/с болса, капиллярда 0, 0003— 0, 0005 м/с болады. ан вена а арай ткенде, Қ ғ қ ө тамырлардын к лдене имасыны ө ң қ ң ауданы азаяды да, со ан с йкес ғ ә сызы тык жылдамды ы артады. 64, қ ғ а -суретте ан тамырлар ж йесінде қ ү анны ысымы, 64, қ ң қ б -суретте сызы тык жылдамды ыны ан қ ғ ң қ тамырларыны к лдене ң ө ң кимасыны ауданына с йкес ң ә згерісін сипаттайтын график ө берілген.

Енді сор ынын зіліссіздігінщ тендеуіне (3) айта оралайы , я ниғ ү қ қ ғ М нда ы S = πR ұ ғ 2 ан тамырларынын к лдене имасынын ауданы, r -тамырды радиусы, қ ө ң қ ң ж не Пуазейль формуласына с йкес ә ә (5) М нда ы υ ұ ғ орт — анны ан тамырлар бойымен оз алысынын орташа сызы тык қ ң қ қ ғ қ жылдамды ы; P ғ 1 ж не Рә 2 тамырды штарында ы кысым; ң ұ ғ l — тамырды зынды ы; η — анны т т ырлы ы. Осыларды ескере отырып сор ыны ң ұ ғ қ ң ұ қ ғ ғ ң зіліссіздік тендеуін былай жазамыз: ү (6) М нда ы ұ ғ — ан тамырыны штарында ы ысым згерісіқ ң ұ ғ қ ө немесе оны кысым градиенті дейді. Жо арыда ы формуланы к лденен кимасы т ра ты ғ ғ ө ұ қ цилиндр т тіктермен реал с йы тардын стационарлы а ыны шін Гаген-Пуазейль тендеуі ү ұ қ қ ғ ү дейді. Осы формулар а мынандай белгілеу жасайы , я ни, ғ қ ғ (7) оны гидравликалы кедергі дейді. Сонда Гаген-Пуазейль те деуін былай жазу а болады: қ ң ғ (8) Енді осы формуланы тізбекті б лігі шін Ом за ымен салысты-райык: ң ө ү ң (9)

Салыстыруды н тижесінде мынандай корытынды а келеміз: б л екі за ны ң ә ғ ұ ң ң физикалы ма ынасы б лек бол анымен, кибернетикалы зандылы тары бірдей, я ни: қ ғ ө ғ қ қ ғ а) Q — т тікті к лдене имасынан уа ыт бірлігінде а ын еткен с йы ты к лемі ү ң ө ң қ қ ғ ұ қ ң ө (немесе с йыкты сак молекулалар саны десе де болады) болса, I — ток деп ұ ң ұ ткізгішті к лдене кимасынан уа ыт бірлігінде ткен зарядтар санын айтады. Олай ө ң қ ө болса, кибернетикалы т р ыдан ара анда б л екі ым бір-біріне сас. қ ұ ғ қ ғ ұ үғ ұқ б) Т тікті штарында ы ДР — ысым айырмасы ткізгішті штарында ы ү ң ұ ғ қ ө ң ұ ғ потенциялдар айырымын сипаттайды, я ни ғ в) со-гидравликалык кедергі — омды кедергіні сипаттайды. қ Сонымен катар тізбектей жал ан ан ан тамырыны гидравликалык толык кедергісі ғ ғ қ ң мына ан те болса ғ ң тізбектей косыл ан ткізгіштерді толы ғ ө ң қ кедергісі мына ан те : ғ ң Параллель осыл ан ан тамырлары шін гидравликалы толы кедергі мына ан те қ ғ қ ү қ қ ғ ң бол анда ғ (10) параллель косыл ан электр ткізгіштеріні кедергісі: ғ ө ң (11) болады. Кибернетикалык т р ыдан арастырыл анда ы осындай ксастык ан айналымы ұ ғ қ ғ ғ ұ қ ж йесіні электрлік моделін жасау а м мкіндік береді. ү ң ғ ү