Otázka: Biofyzika krevního oběhu
Předmět: Biofyzika
Přidal(a): BobanCreed
– proudění krve
– zákon kontinuity
– platí pro nestlačitelné kapaliny
S1v1 = S2v2 S = průřez trubice
– energetika proudění
– zanedbáme-li tření
E=EK+EP
EP = ΔpV
Δp = tlakový spád
EK = ½ m(v22-v12) v1,2 = rychlost v bodech 1,2
– Bernoulliova rovnice
– pro jednotkový objem kapaliny v tíhovém poli
Σp + ½ρv2 + hρg = konst.
– zanedbává tření, .. => aproximace
– reálná kapalina
rychlost ve středu je mnohem vyšší než u stěny trubice
– parabolický profil při proudění krev složitý disperzní systém, cévy nejsou konstantní
– malé artérie – parabolický profil s velikostí cévy se zplošťuje => velké cévy – zátkový profil (plochý)
– Hagen-Poiseulleův zákon
– Q = průtočný objem (objem proteklý za jednotku času)
Q = πr4Δp/8ηΔl
– pro newtonovské kapaliny => aproximace
– princip a vlastnosti proudění
– tlakový spád mezi arteriální a žilní částí <= činnost srdce
– systola v aortě = 16kPa (120thor), diastola 10,5kPa (80thor)
– laminární proudění
– pohyb je paralelní s podélnou osou trubice
– turbulentní
– nadkritická hodnota průtočného objemu
– víření kapaliny
– Reynoldsovo číslo
– určuje typ proudění
Re = vρ/η
– pak kritická rychlost:
vK = 1000η/ρr
– střední rychlost proudění
– závisí na celkovém průřezu
– aorta 0,3ms-1, vlásečnice 0,001ms-1, velké žíly 0,1ms-1
– kontrakce => tepová vlnu – 6ms-1
– proudění v kapilárách
– látková výměna => tlakový spád
arteriální konec 4,6kPa
venózní konce 2,2kPa
– póry ve stěnách => dializační membrány => difúze látek
– velikost difúze závisí na rozdílech ph krve, intersticiální tekutiny a onkotickém tlaku
– mechanické vlastnosti cév
– elastin, kolagen a hladké svalstvo => pasivní i aktivní změna objemu
– pružníkové cévy
– převaha kolagenu a elastinu
– pružníkový efekt
– v systole se část energie přemění na EP cév, v diastole se uvolňuje
– zajišťuje souvislý tok krve
– muskulární cévy
– převaha hladké svaloviny
– hlavně arterioly
– tvoří a regulují aktivní napětí cévní stěny
– mohou měnit průsvit => průtok, odpor, tlaku, …
– mechanický cévní odpor R
z Poisouilleova zákona
R = 8ηΔl/πr4
R = Δp/Q
– celkový odpor = součet částí
– 66% artérie (z toho 40% arterioly), 27% kapiláry, 7% žíly
– rychlostní křivky
– graf časové změny rychlosti za dané teploty
– hodnocení odporu
– Laplaceův zákon
– Napětí cévní stěny je rovnou součinu hydrostatického tlaku a poloměru průsvitu
τ = pr
=> malé cévy jsou chráněny před protržením malým průsvitem
