Занятие биофиз 3,4. Физические основы клинического метода измерения давления крови

• Название: Физические основы клинического метода измерения давления крови
• Дата: 26.02.2020
• Размер: 168.68 Kb.
• Имя файла: Занятие биофиз 3,4.docx
• Тип: Документы; #109952
• страница: 1 из 4

Занятие № 5
Тема: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ КРОВИ
Цель работы: Ознакомиться с моделями системы кровообращения. Изучить методику измерения артериального давления крови, конструкцию и принцип работы электронного измерителя давления.

Приборы и принадлежности: Измеритель артериального давления

«Адъютор», тонометр электронный.
Вопросы теории самостоятельной подготовки:

1. 
   Природа артериального давления. В каких единицах измеряется давление крови.
   
2. 
   Что такое пульсовая волна.
   
3. 
   Бескровный способ измерения артериального давления
   
4. 
   Объясните физические основы аускультативного метода измерения (метод Короткова)
   
5. 
   Что такое систолическое и диастолическое артериальное давление.
   
6. 
   Прямое измерение артериального давления.
   
7. 
   Механические и автоматические тонометры.
   

Блок информации

Физическая модель системы кровообращения

Сердечно-сосудистая система в организме человека и животных представлена сердцем, кровеносными сосудами и лимфатическими сосудами.

Физическую модель сердечно-сосудистой системы можно представить в виде замкнутой, многократно разветвленной и заполненной жидкостью системы трубок с эластичными стенками. Движение жидкости происходит под действием ритмически работающего нагнетательного насоса - сердца. В наиболее простой гидродинамической модели кровеносной системы, предложенной О.Франком, артериальная часть моделируется в виде упругого резервуара (УР). Эта модель представлена на рис.1. Кровь из сердца поступает в УР (артерии) через отверстие К₁. При сжатии упругого резервуара содержащийся в нем объем крови проталкивается через отверстие К₂ в периферическую систему сосудов, вызывая в них продвижение крови.

Периферическая система (артериолы, капилляры) представляет постоянное и многократное разветвление большого числа трубок, особенно в ее средней части, общий просвет которых имеет настолько большое сечение, что скорость жидкости здесь снижается почти до нуля. Однако внутреннее трение в пристеночных слоях этих трубок настолько велико, что именно эта часть системы представляет наибольшее сопротивление течению жидкости и обусловливает максимальное падение давления.

Физическая модель сердечно-сосудистой системы позволяет установить связь между ударным объемом крови (объем крови, выбрасываемой желудочком сердца за одну систолу), гидравлическим сопротивлением периферийной части системы кровообращения и изменения давления в артериях.

Так как кровь находится в УР, то ее объем V в любой момент времени зависит от давления (р) следующим образом:

, (1)

где k - коэффициент пропорциональности, зависит от эластичности упругого резервуара; - объем резервуара при отсутствии давления (р = 0).

Продифференцировав по времени уравнение (1), получим

.

(2)

Количество крови, протекающее через поперечное сечение сосуда за единицу времени, называется объемной скоростью кровотока. Пусть Q - объемная скорость кровотока, поступающего в УР. - объемная скорость кровотока, выходящего из УР в периферическую систему. Если предположить, что гидравлическое сопротивление периферической системы постоянно, тогда можем записать:

.

(3)

Уравнение (3) указывает, что объемная скорость кровотока из сердца в артерии равна скорости оттока крови из УР и скорости возрастания объема УР.

Используя уравнение Пуазейля для периферической системы, можем записать

,

(4)

где

=

-

гидравлическое сопротивление периферической системы;

Давление крови создается за счет сокращения желудочков сердца, под действием этого давления кровь течет по сосудам. Энергия давления расходуется на трение крови о саму себя и стенки сосудов, так что по ходу кровяного русла давление постоянно уменьшается (мм рт. ст.):

• 
  в дуге аорты систолическое давление составляет 140 мм рт. ст. (это самое высокое давление в кровеносной системе),
  
• 
  в плечевой артерии 120,
  
• 
  в капиллярах 30,
  
• 
  в полых венах -10 (ниже атмосферного).
  

Кровь течет от области высокого давления к области низкого давления. Поэтому из аорты (где среднее давление составляет (100 мм рт. ст.) кровь течет через систему магистральных артерий (80 мм рт. ст.) и артериол (40-60 мм рт. cm.) в капилляры (15-25 мм рт. ст.), откуда поступает в венулы (12-15 мм рт. ст.), венозные коллекторы (3-5 мм рт. ст.) и полые вены (1-3 мм рт. ст.).

При сокращении сердечной мышцы в аорту, уже заполненную кровью, под соответствующим давлением, выталкивается так называемый ударный объем крови, равный 65—70 мл. Поступивший в аорту дополнительный объем крови повышает давлений в ней и, соответственно, растягивает ее стенки. Волна повышенного давления, которое называется систолическим, передается к периферии сосудистых стенок, артерий и артериол в виде упругой волны. Эта волна давления называется пульсовой волной. Скорость ее распространения зависит от упругости сосудистых стенок и равна 6-8 м/с.

Во время расслабления сердечной мышцы (диастола), растянутые кровеносные сосуды спадаются, сообщая энергию току крови. Количество крови, протекающее через поперечное сечение участка сосудистой системы в единицу времени, называется объемной скоростью кровотока (л/мин.).

Физический параметр давления крови играет большую роль в диагностике заболеваний. Давление в жидкостях и газах измеряется с помощью манометров, которые бывают жидкостными и металлическими.

В медицине широко применяется бескровный способ измерения артериального давления по Н. С. Короткову, основанный на выслушивании звуков, возникающих при прохождении крови через сжатую плечевую артерию.