Биофизика сердца Выполнили: студентки группы 1452 Журавлёва Е. Сабурова Ю. Будеева В.
Сердце (лат. соr, греч. καρδιά) — полый фиброзномышечный орган, обеспечивающий ток крови по кровеносным сосудам. Сердце млекопитающих и птиц — четырёхкамерное. Различают (по току крови): правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Между предсердиями и желудочками находятся фиброзномышечные клапаны — справа трикуспидальный (трехстворчатый), слева митральный( двухстворчатый). У взрослого человека его объём и масса составляют в среднем для мужчин 783 см³ и 332 г, для женщин — 560 см³ и 253 г.
Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз: 1. Систола предсердий и диастола желудочков. При сокращении предсердий митральный и трехстворчатый клапаны открываются, и кровь поступает в желудочки. 2. Систола желудочков. Желудочки сокращаются, вызывая повышение кровяного давления. Полулунные клапаны аорты и легочной артерии открываются, и происходит опорожнение желудков через артерии. 3. Общая диастола. После опорожнения желудочки расслабляются, и сердце остается в фазе покоя до тех пор, пока кровь, заполняющая предсердие, не надавит на атриовентрикулярные клапаны.
Характеристиками сердца являются: работа, мощность. Работа сердца, определяется величиной ударного объема, т. е. количеством крови, выбрасываемым желудочком при каждом сокращении (это «преднагрузка» , во многом зависимая от величины конечнодиастолического объема), и средним артериальным давлением (это «постнагрузка» ). Рабочая нагрузка на сердце определяется четырьмя факторами: преднагрузкой, постнагрузкой, сократительной способностью и частотой сердечных сокращений
Сила, растягивающая мышцу перед ее сокращением, в биомеханике называется преднагрузкой, а груз, который мышца должна поднять, — постнагрузкой. Говоря о сердце, показателем преднагрузки может быть конечно-диастолический объем, а постнагрузки — величина артериального давления, которую преодолевают желудочки при сокращении
Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка. Vу – ударный объем крови в виде цилиндра. Можно считать, что сердце поставляет этот объем по аорте сечением S на расстояние I при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа равна: A 1 = FI = p. SI = p. Vy.
Мощность - работа, совершаемая в единицу времени сердца. Зависит от ЧСС и УО. Попробуем подсчитать, пользуясь рамками школьных знаний: За исходные данные возьмем, что при систолическом давлении 120 мм рт. сердце человека перекачивает в состоянии покоя около 288 литров/ч крови. Какова минимальная мощность сердца? Давление 120 мм рт. соответствует примерно 1, 6× 100000 дин/см. кв. , а расход жидкости, равный 288 л/ч, соответствует 80 см. куб. /с. Таким образом, умножая давление на расход жидкости, получаем мощность 1, 3 Вт.
Систолическое и диастолическое давления. В медицине широко используется бескровный метод, предложенный Н. С. Коротковым. Суть метода: вокруг руки между плечом и локтем накладывают манжетку. При накачивании воздуха через шланг в манжетку рука сжимается. Затем через этот же шланг воздух выпускают и с помощью манометра измеряют давление воздуха в манжете. Выпуская воздух, уменьшают давление в манжете и в мягких тканях, с которыми она соприкасается. Когда давление станет равно систолическому, кровь будет способна пробиться через сдавленную артерию – возникает турбулентное течение
Характерные тоны и шумы, сопровождающие этот процесс, прослушивает врач при измерении давления, располагая фонендоскоп на артерии ниже манжеты (т. е. на большом расстоянии от сердца). Продолжая уменьшать давление в манжете, можно восстановить ламинарное течение крови, что заметно по резкому ослаблению прослушиваемых тонов. Давление в манжете, соответствующее восстановлению ламинарного течения в артерии, регистрируют как диастолическое. Для измерения артериального давления применяют прибор - танометр.
Аппарат искусственного кровообращения (АИК), или аппарат «искусственное сердце — легкие» — специальное медицинское оборудование, обеспечивающее жизнедеятельность человека при частичной или полной невозможности выполнения функций сердца и/или лёгких.
Конструктивно аппарат представляет из систему, состоящую из консоли с насосами и блоком управления с необходимым набором датчиков и вспомогательной оснастки (инфузионные стойки, полки из нержавеющей стали, венозный зажим). На подвижной консоли устанавливаются роликовые насосы с частотой вращения роликов до 250 об/мин, что позволяет получать потоки крови от 0 до 11, 2 литров в минуту на трубках ½”. Один из насосов – артериальный – осуществляет функцию сердца, перекачивая кровь из венозной системы в артериальную. Второй насос предназначен для дренажа левого желудочка сердца, третий для отсоса крови из раны и возвращения ее в экстракорпоральный контур, четвертый и пятый насос используют для различных режимов кардиоплегии. Для уменьшения размеров аппарата и обеспечения согласованных режимов кровяной кардиоплегии насосы могут быть объединены в единый насосный модуль с 2 -мя независимыми моторами но в едином корпусе и совместном электронным модулем контроля (для более точного задания объемов растворов скорости потока для этих насосов устанавливаются в пределах от 0 до 1, 5 л/мин на насосном сегменте ¼ дюйма). Кроме насосов аппарат снабжен блоком контроля давления, электротермометром, смесителем газов, таймерами, детекторами уровня и пузырьков - объединенными в блок управления.
Скачать презентацию Биофизика сердца Выполнили студентки группы 1452 Журавлёва Е
Биофизика сердца 2003.ppt