Układ krążenia zajęcia 3.doc

Układ krążenia

Ø     

Budowa układu krążenia:

Elementy składowe układu krążenia:
- SERCE – siła napędowa układu krążenia,
- TĘTNICE – naczynia zaopatrujące organizm,
- MIKROKRĄŻENIE – łącznie z włośniczkami, służy jako rejon wymiany,
- ŻYŁY – stanowią zbiorniki krwi powracającej do serca.

Q =SV x HR
Q -  objetość minutowa serca
SV – objętość wyrzutowa serca
HR – częstość skurczów/min
Zatem w spoczynku Q = 5l/min
 

Ø     

HEMODYNAMIKA – zajmuje się czynnikami decydującymi o przepływie i ciśnieniu krwi
Przepływ krwi odbywa się zawsze od miejsca o wyższym ciśnieniu do wartości niższych (∆p).

Całkowita energia  w danym punkcie jest równa sumie Energii potencjalnej (ciśnienie) i kinetycznej
Energia kinetyczna stanowi energię nadającą określonej masie krwi (m) prędkość (v).

Na energie potencjalną składa się ciśnienie hydrostatyczne (Ph), które jest wynikiem działania siły ciążenia na układ wypełniony płynem. Ciężar płynu stanowi źródło określonej siły, która jest proporcjonalna do wysokości słupa cieczy.
Ph=δ x h x g

U człowieka leżącego na plecach efekt hydrostatyczny nie ma znaczenia, ponieważ cały układ znajduje się na jednym poziomie.
W pozycji stojącej efekt hydrostatyczny powoduje przemieszczenie płynów do dolnych partii ciała i zmniejszenie ilości krwi powracającej do serca
BRAK mechanizmów kompensacyjnych – omdlenie.

Przepływ – (Q, litr/min)  jest określony objętością płynu przepływającego  w jednostce czasu
Q jest równy iloczynowi pola przekroju naczynia i prędkości przepływu krwi w tym miejscu naczynia

Układ tętniczy – odpowiada za utrzymanie ciągłego przepływu krwi mimo impulsowo pracującej pompy – serca.
Układ żylny – funkcja pojemnościowa, gromadzenie znacznej części krążącej krwi.

Ø      Krążenie duże rozpoczyna się w lewej komorze serca, która tłoczy krew do aorty, ta rozgałęziając się w system szeregowo i równolegle połączonych tętnic, tętniczek, tętniczek końcowych i naczyń włosowatych doprowadza krew do narządów organizmu. Z kolei naczynia włosowate łącząc się ze sobą tworzą żyłki, żyły, które w końcu zlewają się w żyłę główną doprowadzającą krew do prawego przedsionka. Podobnie krążenie małe tworzy zamknięty układ naczyń krwionośnych zaczynających się w prawej komorze i kończący w lewym przedsionku. Do opisu właściwości takiego układu hydraulicznego można stosować, z pewnymi zastrzeżeniami, prawo ciągłości strumienia.

Strumień objętości Q krwi, czyli objętość krwi przepływająca przez przekrój poprzeczny naczynia w jednostce czasu, doprowadzający do rozgałęzienia naczynia jest równy sumie strumieni objętości krwi płynących w naczyniach po ich rozgałęzieniu. Strumień objętości krwi Q w danym miejscu naczynia jest równy iloczynowi pola przekroju naczynia i prędkości przepływu krwi w tym miejscu naczynia. Jeśli sumaryczne pole przekroju poprzecznego naczyń po rozgałęzieniu jest większe od pola przekroju naczynia rozgałęzieniem, to średnia prędkość przepływu krwi w rozgałęzieniach jest mniejsza niż krwi wpływającej do rozgałęzienia.

Szybkość przepływu krwi w aorcie gwałtownie rośnie w czasie wyrzutu krwi z lewej komory i osiąga prędkość około 140cm/s, po czym zmniejsza się również gwałtownie. W dalszej kolejności jeszcze przed zamknięciem zastawki aorty obserwuje się krótkotrwały wsteczny ruch krwi w aorcie. W czasie rozkurczu komory krew w aorcie występującej pozostaje w spoczynku. Praktycznie w ciągu całego czasu wyrzutu krwi z komory jej ruch w aorcie występującej jest turbulentny (liczba Reynoldsa przekracza wartość krytyczną). W miarę oddalania się od serca amplituda zmian prędkości w czasie pełnego cyklu pracy serca zmniejsza się. Niemniej krótkotrwały powrotny strumień przepływu w czasie rozkurczu serca można obserwować nawet w tętnicy biodrowej.

Ø     

Ø      Prawo ciągłości strumienia:

Równanie ciągłości masy:

              v1S1ρ1Δt = v2S2 ρ2Δt

ρ1 = ρ2

Ø      v1S1 = v2S2 = const

Ø      Liczba Reynoldsa:

Eksperymenty pokazują, że w pewnych warunkach przepływ laminarny przechodzi w turbulentny (burzliwy)

Re = vdρ/η

- v – prędkość cieczy,

- d – średnica rury,

- ρ – gęstość cieczy

- η - współczynnik lepkości

Re < 2000 (2300) przepływ laminarny

Re > 3000 przepływ turbulentny

2000 (2300) < Re < 3000 charakter nieustalony

Ø      Czynniki podnoszące ciśnienie tętnicze krwi:
- Przyspieszenie rytmu serca
- wzrost obwodowego oporu naczyniowego
- wzrost objętości wyrzutowej serca
- wzrost współczynnika sprężystości

Ciśnienie skurczowe – najwyższe ciśnienie w układzie tętniczym osiągane podczas wyrzutu komorowego (120 mmHg)

Ciśnienie rozkurczowe – najniższa wartość ciśnienia w układzie tętniczym w fazie poprzedzającej początek wyrzutu komorowego (80 mmHg)

Czynność mechaniczna serca:

- Skurcz przedsionków

- Izometryczny skurcz komór

- Izotoniczny skurcz komór

- Izometryczny rozkurcz komór

-          Napełnianie komór

Ø   Prawo Bernouliego:

p + ½ρv2 + ρgh = const

p – ciśnienie statyczne

½ρv2 – ciśnienie dynamiczne

ρgh – ciśnienie hydrostatyczne

Suma energii kinetycznej, potencjalnej i ciśnienia jednostki masy (lub objętości) ustalonego przepływu cieczy doskonałej jest wielkością stałą.

Ø      Krew:

•Krew stanowi zawiesinę erytrocytów (krwinki czerwone), leukocytów (krwinki białe) i trombocytów (płytki krwi) w plazmie i jest środowiskiem zapewniającym transport różnorodnych substancji w organiźmie. Krew rozprowadza przede wszystkim gazy oddechowe tlen i dwutlenek węgla.

•Krew jest płynem nie spełniającym warunków Newtona, jest to płyn plastyczno-lepki

•Lepkość krwi zależy od:

•hematokrytu (stosunek objętości krwinek do objętości krwi)

•temperatury

•przekroju naczynia

ηpowietrza = 17,8·10-6       ηwody = 10·10-4

ηkrwi = 20·10-4        [kg/ms]

Ø      Serce:

•Rytmiczne skurcze i rozkurcze serca wymuszają ruch krwi w układzie krążenia

•Serce stanowi rodzaj pompy, która nie zużywa energii do napełniania (przedsionki i komory napełniają się w sposób bierny), serce zużywa energię podczas opróżniania

•Nie jest pompą ssąco-tłoczącą, nie wytwarza podciśnienia podczas napełniania. Ciśnienie w komorach jest zawsze dodatnie

Serce jest workiem mięśniowo- łącznotkankowym pełniącym funkcję pompy, która uruchamia krew. Zbudowane jest z 4 jam: dwóch przedsionków (otrzymują krew z żył krążenia obwodowego i płucnego) oraz dwóch komór (tłoczą krew do tętnic krążenia obwodowego i płucnego). Ściana serca zbudowana jest z trzech warstw:

·              Nasierdzia (blaszka trzewna osierdzia) znajduje się na zewnątrz

·              Mięsień sercowy znajduje się w środku

Wsierdzie znajduje się od wewnątrz i ma bezpośredni kontakt z krwią

Ø      Fala tętna:

Rytmiczne skurcze serca wprowadzają do układu tętniczego zarówno dużego jak i płucnego, w odstępach około 0,8 s, takie same objętości krwi około 70 cm3 (pojemność wyrzutowa serca w spoczynku). Dzięki dużemu oporowi obwodowemu krew ta nie od razu zostaje włączona w obieg krążenia, lecz rozciąga podatne ściany tętnicy głównej, dzięki czemu tuż za sercem tworzy się wybrzuszenie, które rozchodzi się w kierunku obwodowym w postaci fali tętna.

Ø       

Ø