89695

БИОМЕХАНИКА КРОВООБРАЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТЫ БИОМЕХАНИКИ СЕРДЦА

Доклад

Биология и генетика

Вследствие ритмичного характера автоматизма, сердцу свойственна цикличность сократительной деятельности. Каждый цикл сердечных сокращений состоит из ряда механических процессов, идущих в строгой последовательности. Необходимо отметить, что ЛЖ нагнетает кровь в большой круг кровообращения, а ПЖ – в малый круг. При этом, ЛП совершает работу по наполнению кровью ЛЖ и тем самым способствует эффективности его нагнетательной функции.

Русский

2015-05-13

68.86 KB

12 чел.

БИОМЕХАНИКА КРОВООБРАЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТЫ БИОМЕХАНИКИ СЕРДЦА

Кровообращение происходит в сердечно-сосудистой системе, которую схематично можно представить в следующем виде:

Схема сердечно-сосудистой системы человека

С позиции механики, сердце является комбинированным насосом, который нагнетает кровь в большой (1) и малый (2) круги кровообращения. Сосудистая система образована сосудами разного типа: аорты, артерии, артериоллы, капилляры, вены. Механическая работа сердца совершается за счет сократительной деятельности миокарда. Вслед за распределением возбуждения происходит сокращение миокардных волокон.

Вследствие ритмичного характера автоматизма, сердцу свойственна цикличность сократительной деятельности. Каждый цикл сердечных сокращений состоит из ряда механических процессов, идущих в строгой последовательности. Необходимо отметить, что ЛЖ нагнетает кровь в большой круг кровообращения, а ПЖ – в малый круг. При этом, ЛП совершает работу по наполнению кровью ЛЖ и тем самым способствует эффективности его нагнетательной функции. То же самое делает ПП по отношению к ПЖ. При этом, принято условно говорить о левом и правом сердце, как о двух насосах, соединенных друг с другом последовательно. Выход одного их них является входом для другого. Оба насоса перекачивают одинаковый объем крови за один цикл.

Проанализируем цикл сердечной деятельности при частоте пульса 75 сокращений в минуту. В этом случае полное время сердечного цикла составляет 0,8 с. Механический цикл деятельности сердца можно представить в виде:

Цикл сердечной деятельности человека при пульсе 75 сокращений в минуту

  1.  -систола предсердий;

1-4-систола желудочков;

5-9-диастола желудочков

1 - фаза асинхронного сокращения;

2 – фаза изометрического сокращения;

3 – фаза быстрого изгнания крови;

4 – фаза медленного изгнания крови;

5 – протодиастолический интервал;

6 – фаза изометрического расслабления;

7 – фаза быстрого наполнения кровью;

8 – фаза медленного заполнения кровью;

9 – пресистола желудочков, систола предсердий.

Сначала сокращаются предсердия в течение 0,1 с. Благодаря атрио-ветрикулярной задержке, их сокращение происходит при расслабленных желудочках. В результате, вся кровь из предсердий перетекает в желудочки. Затем начинают сокращаться желудочки. В желудочковой систоле выделяют ряд стадий (фаз). Первая из них – фаза асинхронного сокращения, которая длится 0,05 с. В течение этой фазы нет полной симфазности в возбуждении миокардных волокон. Из-за неодинаковости (неодновременности), сокращения отдельных волокон в желудочке развивают слабое усилие, но к концу этой фазы симфазность нарастает, и уже многие волокна вовлекаются в сокращение, вследствие чего, развивается достаточная сила, чтобы создать внутри желудочков большее кровяное давление КД, чем в предсердиях (5 мм рт.ст. или 0,66 кПа). В этот момент КД в магистральных артериальных стволах, куда кровь затем должна быть выброшена в желудочки, значительно выше. Так, в аорте большой круг кровообращения примерно 60 мм рт.ст. или 8 кПа, а в легочных артериях – примерно 15 мм рт.ст. или 2 кПа.

Каждый из желудочков отделен от своего предсердия створчатым клапаном, а от соответствующего магистрального ствола – полулунным клапаном. Клапаны открываются и закрываются в зависимости от соотношения КД в полостях, которые ими разделяются. Створчатые клапаны закрыты тогда, когда КД внутри желудочков выше, чем в предсердиях. Полулунные клапаны напротив, открываются при высоком давлении в желудочках (при КД в ПЖ выше, чем в легочном стволе, и при КД в ЛЖ выше, чем в аорте). Когда к концу фазы асинхронного сокращения внутрижелудочковое КД станет выше, чем внутрипредсердное, створчатые клапаны мгновенно закроются. При этом миокард продолжает сокращаться в условиях герметичности своих полостей, которые заполнены кровью. Следовательно, первая фаза систолы желудочков сменяется второй фазой – изометрическими сокращениями.

Изометрический режим обусловлен тем, что миокард сокращается вокруг несжимаемого тела – крови, которая содержится в желудочках, и она не может выйти из них, так как обе пары отверстий перекрыты клапанами (створчатый и полулунный клапаны закрыты). Существование фазы изометрического сокращения является важным условием для нормальной сердечной деятельности. Все усилие, развиваемое миокардом, идет на повышение его потенциальной энергии, и, следовательно, на создание напряжения. В результате чего, КД внутри Ж стремительно нарастает: в ЛЖ от 5 до 60 мм рт.ст.; в ПЖ от 5 до 15 мм рт.ст. это происходит за 0,03 с – такова продолжительность фазы изометрического сокращения.

Благодаря достижению внутри Ж КД больше, чем в магистральных артериальных стволах, открываются полулунные клапаны, и кровь устремляется из сердца в сосуды. Вначале КД в Ж продолжает еще повышаться, несмотря на то, что полулунные клапаны открыты. Этот режим сокращения называют изотермическим, что не совсем точно выражает его характер, так как при нем КД не удерживается на постоянном уровне. Так, например, в ЛЖ КД повышается примерно еще на 60 мм рт.ст. за 0,12 с. За это время кровь быстро вытекает из Ж в сосудистое русло. В этой связи третья фаза сердечного цикла называется фазой быстрого изгнания крови. Затем еще 0,13 с кровь вытекает из Ж в фазу медленного изгнания. При этом, в течение четвертой фазы, скорость истечения крови понижается, поскольку падает внутрижелудочковое давление. Так, КД в ЛЖ, достигшее к началу фазы медленного изгнания 120-130 мм рт.ст., к концу четвертой фазы уменьшается, и становится меньше диастолического давления в аорте (меньше 60 мм рт.ст.). после чего, полулунные клапаны закрываются, и наступает диастола желудочков, которая также имеет несколько фаз. Таким образом, сердечный цикл повторяется многократно.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22276. СМЕШАННЫЕ ДИСТРОФИИ (СД) 39 KB
  НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ХРОМОПРОТЕИДОВ Хромопротеиды или эндогенные пигменты делят на три группы гемоглобиногенные ферритин гемосидерин билирубин гематоидин гематины порфирин. Нарушения обмена гемоглобиногенныз пигментов В норме при распаде эритроцитов гемоглобин превращается в пигменты красящие вещества: ферритин гемосидерин билирубин При патологии изза усиленного гемолиза распад эритроцитов могут образовываться новые пигменты: гематоидин гематины порфирины. Среди нарушенного обмена...
22277. СТРОМАЛЬНО-СОСУДИСТЫЕ ДИСТРОФИИ 42.5 KB
  Мукоидное набухание Определение это нетяжелая обратимая дезогранизация соединительной ткани. В норме в соединительной ткани белки и гиалуроновая кислота находятся в связанном состоянии в виде белковополисахаридных комплексов. Это ведет к набуханию волокон соединительной ткани и набуханию основного вещества. Микро Набухает основное вещество и волокна соединительной ткани.
22278. ТУБЕРКУЛЕЗ. Первичный туберкулезный комплекс (ПТК) 35 KB
  Вызывает туберкулез микобактерия туберкулеза палочка Коха. Туберкулез подразделяют на первичный гематогенный и вторичный. Первичный туберкулез туберкулез у людей впервые инфицированных микобактерией характеризующийся возникновением первичного туберкулезного комплекса первичный аффект лимфангит лимфаденит.
22279. ТУБУЛОПАТИИ. Острая тубулопатия или острый некротический нефроз 36 KB
  Макро: почки увеличены набухшие отечные корковый слой бледносерый мозговой темнокрасный. Больные чаще всего погибают в первые две стадии от уремии но с помощью искусственной почки большинство больных можно спасти. ПИЕЛОНЕФРИТ Определение: пиелонефрит это воспалительное бактериальное заболевание с поражением лоханки пиелит и межуточной ткани почки. нисходящий гематогенный механизм возбудитель попадает в почки из первичного внепочечного очага воспаления ангина пневмония и т.
22280. ХРОНИЧЕСКИЕ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЛЕГКИХ (ХНЗЛ) 41 KB
  Классификация ХНЗЛ В группу ХНЗЛ входят следующие болезни: Хронический бронхит Бронхоэктазы Хроническая пневмония Эмфизема легких Хронический абсцесс легкого Пневмосклероз Интерстициальные болезни легких ИБЛ. Выделяют 3 патогенетические механизма ХНЗЛ: Бронхитогенный механизм в основе хронический бронхит и его осложнения бронхоэктазы пневмосклероз эмфизема. Исходы и осложнения: бронхоэктаз Эмфизема Пневмосклероз. ЭМФИЗЕМА ЛЕГКИХ Определение: эмфизема это повышенное содержание воздуха в легких и увеличение их...
22281. Эндокринопатии Клинико-морфологические формы 24 KB
  По гистологическому строению зоб бывает колллоидным макрофолликулярным микрофолликулярным и смешанным и паренхиматозным Клиникоморфологические формы зоба: Эндемический зоб возникающий в определенных местах где мало йода в воде. Спорадический зоб появляется в молодом возрасте и у взрослых. Базедов зоб базедова болезнь названа по фамилии немецкого врача Базедов.
22282. БОЛЕЗНИ ПЕЧЕНИ 40.5 KB
  ГЕПАТОЗЫ это болезни печени характеризующиеся дистрофией и некрозом гепатоцитов. ГЕПАТИТЫ заболевания печени в основе которого лежит воспаление проявляющееся как в дистрофии и некрозе гепатоцитов так и в клеточной инфильтрации стромы. ОПУХОЛИ болезни печени с развитием в ткани печени опухолевого процесса первичного или вторичного происхождения метастазы в печени.
22283. БОЛЕЗНИ ПОЧЕК (НЕФРОПАТИИ) 35.5 KB
  Гломерулопатии это заболевания которые характеризуются первичными воспалительными или дистрофическими поражениями клубочков гломерул почек что ведет к нарушению функции фильтрации. Классификация гломерулопатий: гломерулонефриты нефротический синдром амилоидоз почек диабетический гломерулосклероз печеночный гломерулосклероз. Гломерулонефриты это группа заболеваний почек для которых характерно: двухсторонний процесс воспалительные негнойные поражения клубочков гломерул почечные симптомы гематурия эритроциты в моче...
22284. ВОЗДУШНО-КАПЕЛЬНЫЕ ИНФЕКЦИИ 35.5 KB
  Все изменения при этой болезни связаны с попаданием токсина в кровь токсинемией. Экзотоксин всасывается в кровь что ведет к тяжелым общим изменениям со стороны миокарда нервной системы выделительной системы. Местные изменения в миндалинах при фиксации на них стрептококка характеризуются воспалением первичный скарлатинозный аффект с присоединением регионарного лимфаденита первичный скарлатинозный комплекс. Местные изменения в 1й период локализуются в зеве и миндалинах.