Электрическая модель сердечно-сосудистой системы
Электрическая модель ССС представлена на рис.14
Рис.14
U – источник переменного тока, моделирующий сердце;
B – выпрямитель (диод), моделирующий клапанный аппарат сердца;
L – индуктивность, моделирующая инерционные свойства крови;
R– переменное сопротивление, моделирующее гидравлическое
сопротивление сосудов (периферическая сосудистая система);
C – переменная емкость, моделирующая эластичные свойства сосудов (аорта, артерии).
Аорту и крупные артерии называют компрессионной камерой; эластичность этих сосудов приводит к увеличению объемного тока крови и к сглаживанию пульсации кровяного давления. Наличие эластичности сосуда аналогично наличию емкости, включенной параллельно омическому сопротивлению в электрической цепи переменного тока.
Модели, содержащие несколько сотен элементов, называют моделями с распределенными параметрами.
При сокращении сердечной мышцы (систола) кровь выбрасывается из сердца в аорту и отходящие от нее артерии. Если бы стенки этих сосудов были жесткими, то давление, возникающее в крови на выходе из сердца, со скоростью звука передалось бы к периферии. Упругость стенок сосудов приводит к тому, что во время систолы кровь, выталкиваемая сердцем, растягивает аорту, артерии и артериолы, т. е. крупные сосуды воспринимают за время систолы больше крови, чем ее оттекает к периферии. Систолическое давление человека в норме равно приблизительно 16 кПа. Во время расслабления сердца (диастола) растянутые кровеносные сосуды спадают и потенциальная энергия, сообщенная им сердцем через кровь, переходит в кинетическую энергию тока крови, при этом поддерживается диастолическое давление, приблизительно равное 11 кПа.
Распространяющуюся по аорте и артериям волну повышенного давления, вызванную выбросом крови из левого желудочка в период систолы, называют пульсовой волной.
Пульсовая волна распространяется со скоростью 5—10 м/с и даже более. Следовательно, за время систолы (около 0,3 с) она должна распространиться на расстояние 1.5 – 3 м, что больше расстояния от сердца к конечностям. Это означает, что начало пульсовой волны достигает конечностей раньше, чем начнется спад давления в аорте.
На рис.15 приведены экспериментальные графики, показывающие изменение среднего значения давления и скорости кровотока в зависимости от типа кровеносных сосудов. Гидростатическое давление крови не учитывается. Давление – избыточное над атмосферным. Заштрихованная область соответствует колебанию давления (пульсовая волна).
Рис. 15
На рис.16 представлено давление р и средняя скорость v, зарегистрированные
Рис. 16
одновременно в левой и правой половинах сердца в течение сердечного цикла. ЭКГ– электрокардиограмма; АР – давление в аорте; AF – скорость в аорте; LVP – давление в левом желудочке; РАР – давление в легочной артерии; PAF – скорость в легочной артерии; RVP – давление в правом желудочке.
Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 2201 | Нарушение авторских прав
|