Прикладная физика кровообращения Кафедра анестезиологии, интенсивной терапии и экстренной медицинской помощи ЛугГМУ

Август 29, 2022

Главная
Биология
Прикладная физика кровообращения Кафедра анестезиологии, интенсивной терапии и экстренной медицинской помощи ЛугГМУ

Содержание

2. Кровообращение как система Все вокруг нас – системы Система : комплекс элементов, которые связаны друг с
4. Цель системы кровообращения Основная цель – обеспечение транспорта питательных веществ к тканям Питательные вещества – глюкоза,
5. Транспорт кислорода DO2 = МОК х (1,34 х Нв х SaO2) доставка выброс содержание О2 DO2
6. Потребление кислорода VO2 = МОК х 1,34 x Hb x (SaO2 – SvO2) При SaO2=0,98 и
7. Потребность тканей может увеличиться в 20 – 30 раз Максимальный коэффициент экстракции – 50-60%, т.е. –
8. Закон Ома Сила тока = Напряжение / Сопротивление МОК = АД / ОПСС
9. Георг Симон Ом (1789 - 1854) Выдающийся немецкий физик. Изучал электрические явления и акустику. Первоначально публиковал
11. Параллельно и последовательно Последовательная цепь: МОК во всех участках цепи одинаков (І=const) Давление падает (U=U1+U2+U3+…) Сопротивление
12. Изменение давления в сосудистом русле
13. Среднее давление в аорте = 100 торр Среднее давление в капилляре БКК = 17 торр (35
14. Физика потока Объемная скорость потока = Разность давлений Сопротивление Уравнение Хагена – Пуазейля: Q = P
15. Немецкий физик и гидростроитель, почетный гражданин г. Балтийск Жан Мари Луи Пуазейль – физик и врач.
16. Физика потока Объемная скорость = Объем / время (мл/с). Теоретически – должен соблюдаться принцип постоянной объемной
17. Изменение диаметра сосудистого русла
18. Реальность потока Скорость кровотока неодинакова в поперечном сечении сосуда (силы натяжения у стенки) Постоянна скорость осевого
19. Физика потока Упрощенное уравнение Бернулли: Р + ρv2/2 = const, где Р – давление в потоке
20. Даниил Бернулли Голландский физик, математик, врач. Один из основателей гидродинамики. Вместе с братом Николаем и другом
21. Поток в артериях и венах Поток в артериях Поток в венах пульсирующий под высоким давлением при
22. Поток в капиллярах Поток в капиллярах – всегда пассивен, т.к. капилляры не имеют мышечной стенки. Приток
23. Джованни Баттиста Вентури Современник Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли. Итальянский физик. Профессор физики Моденского университета
24. Физика сердца
25. Физика сердца Основной показатель работы сердца – сердечный выброс (ударный объем х частота сердечных сокращений) УО
26. Физика сердца Основной закон сердца – закон Франка-Старлинга: чем больше растянута мышца, тем сильнее она сокращается
27. Отто Франк (1865 - 1944) – немецкий врач и физиолог, работал в Мюнхенском университете до 1934
28. Физика сердца
29. Физика сердца Постнагрузка – работа, которую нужно проделать желудочку для выброса крови Определяется законом Лапласа: T
30. Пьер-Симон Лаплас Выдающийся математик, физик, астроном. Один из создателей системы дифференциального исчисления и теории вероятностей. Выходец
31. Физика сердца Трансмуральное давление – суммарное давление на стенку желудочка. Компоненты: Давление в полости желудочка Наружное
32. Физика сердца Правый желудочек: Тонкая стенка (5мм) Работа против малого давления (Рла = 16 торр) Высокая
33. Коронарный кровоток Закон Хагена-Пуазейля: Q = P x π R4 / 8Lµ Давление! Радиус сосудов! Толщина
34. Коронарный кровоток Левый желудочек Толстая стенка – сильное сжатие коронаров в систолу -кровоток в диастолу Правый
36. Скачать презентацию

Слайд 2

Кровообращение как система
Все вокруг нас – системы
Система :
комплекс элементов,
которые

связаны друг с другом
и взаимодействуют между собой определенным образом
для выполнения определенной цели

Слайд 3

Слайд 4

Цель системы кровообращения
Основная цель – обеспечение транспорта питательных веществ к тканям
Питательные

вещества – глюкоза, вода, аминокислоты, жирные кислоты, кислород
КИСЛОРОД – вещество, запасов которого в крови хватает на 5 мин жизнедеятельности
ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ – ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА К ТКАНЯМ

Слайд 5

Транспорт кислорода
DO2 = МОК х (1,34 х Нв х SaO2)

доставка выброс содержание О2
DO2 = МОК х (1,34 х 140 х 0,98) = МОК х 184мл/л
МОК в норме – 0,1 л/кг/мин или 3,9 л/м2/мин
При МОК = 7 л/мин DO2 = 1288 мл/мин или 718мл/м2/мин

Слайд 6

Потребление кислорода
VO2 = МОК х 1,34 x Hb x (SaO2

– SvO2)
При SaO2=0,98 и SvO2=0,73
VO2 = МОК х 1,34 x 140 x (0,98 – 0,73) = МОК х 47 мл/л
При МОК = 7 л/мин VO2 = 329 мл/мин или 183 мл/м2/мин
Коэффициент экстракции О2 = 0,25 (0,2-0,3) – используется только 25% всего приносимого к тканям кислорода

Слайд 7

Потребность тканей может увеличиться в 20 – 30 раз
Максимальный коэффициент экстракции

– 50-60%, т.е. – экстракция может увеличиться лишь в 2-3раза
Сердечный выброс может увеличиться лишь в 5–7 раз (в покое – 5 л/мин)
Третий вариант обеспечения потребности – перераспределение кровотока

Слайд 8

Закон Ома
Сила тока = Напряжение / Сопротивление
МОК = АД / ОПСС

Слайд 9

Георг Симон Ом (1789 - 1854)
Выдающийся немецкий физик. Изучал электрические явления

и акустику. Первоначально публиковал свои открытия в газетах, за что и был уволен министром образования с должности школьного учителя.
С 1849 г. – профессор Мюнхенского университета.

Слайд 10

Слайд 11

Параллельно и последовательно
Последовательная цепь:
МОК во всех участках цепи одинаков (І=const)
Давление падает

(U=U1+U2+U3+…)
Сопротивление складывается (R=R1+R2+R3+…)
Параллельная цепь:
МОК складывается (І=І1+І2+І3+…)
Давление постоянно (U=const)
Складывается проводимость (1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…)

Слайд 12

Изменение давления в сосудистом русле

Слайд 13

Среднее давление в аорте = 100 торр
Среднее давление в капилляре БКК

= 17 торр (35 торр на артериальном конце и 10 торр на венозном)
Среднее давление в месте впадения ВПВ в предсердие = 0 торр
Среднее давление в легочной артерии = 16 торр
Среднее давление в легочных капиллярах = 7 торр

Слайд 14

Физика потока
Объемная скорость потока = Разность давлений Сопротивление
Уравнение Хагена – Пуазейля:
Q

= P x πR4 / 8Lµ
Вязкость (µ):
прямо пропорциональна Нt
обратно пропорциональна линейной скорости кровотока (принцип кетчупа)

Слайд 15

Немецкий физик и гидростроитель, почетный гражданин г. Балтийск
Жан Мари Луи Пуазейль

– физик и врач. Первый использовал ртутный тонометр для измерения АД

Слайд 16

Физика потока
Объемная скорость = Объем / время (мл/с).
Теоретически – должен

соблюдаться принцип постоянной объемной скорости потока!!!
Объемная скорость = Линейная скорость х Площадь,
т.е. – при сужении сосуда линейная скорость растет и наоборот (принцип водохранилища) – венозное депо
Скорость кровотока в аорте = 330 мм/с
Скорость кровотока в капилляре = 0,3 мм/с
Длина капилляра около 0,3 мм, время прохождения кровью капилляра около 1 с

Слайд 17

Изменение диаметра сосудистого русла

Слайд 18

Реальность потока
Скорость кровотока неодинакова в поперечном сечении сосуда (силы натяжения у

стенки)
Постоянна скорость осевого потока
Выброс правого и левого желудочка неодинаков:
Левый желудочек имеет дополнительный легочной «кружок» кровообращения – из бронхиальных артерий в бронхиальные вены

Слайд 19

Физика потока
Упрощенное уравнение Бернулли:
Р + ρv2/2 = const,
где Р –

давление в потоке
ρ – плотность жидкости
v – линейная скорость потока
При ускорении потока давление снижается и наоборот (принцип инжектора) – обкрадывание коронарных артерий при аортальном стенозе

Слайд 20

Даниил Бернулли
Голландский физик, математик, врач. Один из основателей гидродинамики.
Вместе с братом

Николаем и другом Леонардом Эйлером работал в Санкт-Петербурге с 1725 по 1733 гг. Почетный член Петербургской Академии.
Ректор Базельского университета.

Слайд 21

Поток в артериях и венах
Поток в артериях
Поток в венах
пульсирующий

под высоким давлением
при повышении тонуса артерий кровоток снижается (рост сопротивления)

постоянный
под низким давлением
при повышении тонуса вен (вены не пережимаются!) кровоток растет (выход из депо)

Слайд 22

Поток в капиллярах
Поток в капиллярах – всегда пассивен, т.к. капилляры не

имеют мышечной стенки.
Приток в капилляры – снижение тонуса артериол
Отток из капилляров – повышение тонуса вен (эффект инжектора = эффект Вентури)
Диаметр эритроцита ~ диаметр капилляра (может пройти только за счет активной деформации!)

Слайд 23

Джованни Баттиста Вентури
Современник Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли. Итальянский физик. Профессор

физики Моденского университета

Слайд 24

Физика сердца

Слайд 25

Физика сердца
Основной показатель работы сердца – сердечный выброс (ударный объем х

частота сердечных сокращений)
УО определяется тремя составляющими:
Преднагрузка
Сократимость
Постнагрузка

Слайд 26

Физика сердца
Основной закон сердца – закон Франка-Старлинга: чем больше растянута мышца,

тем сильнее она сокращается (преднагрузка)
Чем больше приток крови в желудочек, тем больше ударный объем (до определенного момента)

Слайд 27

Отто Франк (1865 - 1944) – немецкий врач и физиолог, работал

в Мюнхенском университете до 1934 г.

Эрнест генри Старлинг (1866 - 1927) – английский врач и физиолог, профессор Лондонского университета . Автор теории капиллярной фильтрации и термина «гормон»

Слайд 28

Физика сердца

Слайд 29

Физика сердца
Постнагрузка – работа, которую нужно проделать желудочку для выброса крови
Определяется

законом Лапласа:
T = P x R / 2 x H,
где T – напряжение стенки желудочка (постнагрузка), P – трансмуральное давление на стенке, R – радиус полости, Н – толщина стенки

Слайд 30

Пьер-Симон Лаплас
Выдающийся математик, физик, астроном. Один из создателей системы дифференциального исчисления

и теории вероятностей.
Выходец из крестьян.
Никогда не вступал в конфликт с властями. Член Парижской Академии Наук с 1785 г. Занимал высокие научные посты во времена Французской революции, империи Наполеона Бонапарта, реставрированной династии Бурбонов. Почетный член Петербургской Академии.

Слайд 31

Физика сердца
Трансмуральное давление – суммарное давление на стенку желудочка.
Компоненты:
Давление в

полости желудочка
Наружное (внутригрудное) давление

Слайд 32

Физика сердца
Правый желудочек:
Тонкая стенка (5мм)
Работа против малого давления (Рла = 16

торр)
Высокая зависимость УО от преднагрузки

Левый желудочек:
Толстая стенка (10 мм )
Работа против высокого давления (Рао = 100 торр)
Высокая зависимость УО от сократимости

Слайд 33

Коронарный кровоток
Закон Хагена-Пуазейля:
Q = P x π R4 / 8Lµ
Давление!
Радиус сосудов!
Толщина

стенки желудочки! (длина)
Вязкость (гематокрит)!
Потребность!!! (постнагрузка, преднагрузка, сократимость и ЧСС)

Слайд 34

Коронарный кровоток
Левый желудочек
Толстая стенка – сильное сжатие коронаров в систолу -кровоток

в диастолу

Правый желудочек
Тонкая стенка – слабое сжатие коронаров в систолу- кровоток и в систолу, и в диастолу

Прикладная физика кровообращения Кафедра анестезиологии, интенсивной терапии и экстренной медицинской помощи ЛугГМУ

Содержание

Кровообращение как системаВсе вокруг нас – системыСистема : комплекс элементов, которые

Цель системы кровообращенияОсновная цель – обеспечение транспорта питательных веществ к тканямПитательные

Транспорт кислорода DO2 = МОК х (1,34 х Нв х SaO2)

Потребление кислорода VO2 = МОК х 1,34 x Hb x (SaO2

Потребность тканей может увеличиться в 20 – 30 раз Максимальный коэффициент экстракции

Закон ОмаСила тока = Напряжение / СопротивлениеМОК = АД / ОПСС

Георг Симон Ом (1789 - 1854)Выдающийся немецкий физик. Изучал электрические явления

Параллельно и последовательноПоследовательная цепь:МОК во всех участках цепи одинаков (І=const)Давление падает

Изменение давления в сосудистом русле

Среднее давление в аорте = 100 торрСреднее давление в капилляре БКК

Физика потокаОбъемная скорость потока = Разность давлений СопротивлениеУравнение Хагена – Пуазейля:Q

Немецкий физик и гидростроитель, почетный гражданин г. БалтийскЖан Мари Луи Пуазейль

Физика потокаОбъемная скорость = Объем / время (мл/с). Теоретически – должен

Изменение диаметра сосудистого русла

Реальность потокаСкорость кровотока неодинакова в поперечном сечении сосуда (силы натяжения у

Физика потокаУпрощенное уравнение Бернулли: Р + ρv2/2 = const, где Р –

Даниил БернуллиГолландский физик, математик, врач. Один из основателей гидродинамики.Вместе с братом

Поток в артериях и венахПоток в артериях Поток в венах пульсирующий

Поток в капиллярахПоток в капиллярах – всегда пассивен, т.к. капилляры не

Джованни Баттиста ВентуриСовременник Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли. Итальянский физик. Профессор

Физика сердца

Физика сердцаОсновной показатель работы сердца – сердечный выброс (ударный объем х

Физика сердцаОсновной закон сердца – закон Франка-Старлинга: чем больше растянута мышца,

Отто Франк (1865 - 1944) – немецкий врач и физиолог, работал

Физика сердца

Физика сердцаПостнагрузка – работа, которую нужно проделать желудочку для выброса кровиОпределяется

Пьер-Симон ЛапласВыдающийся математик, физик, астроном. Один из создателей системы дифференциального исчисления

Физика сердцаТрансмуральное давление – суммарное давление на стенку желудочка. Компоненты:Давление в

Физика сердцаПравый желудочек:Тонкая стенка (5мм)Работа против малого давления (Рла = 16

Коронарный кровотокЗакон Хагена-Пуазейля:Q = P x π R4 / 8LµДавление!Радиус сосудов!Толщина

Коронарный кровотокЛевый желудочекТолстая стенка – сильное сжатие коронаров в систолу -кровоток

Похожие презентации

Кровообращение как система
Все вокруг нас – системы
Система :
комплекс элементов,
которые

Цель системы кровообращения
Основная цель – обеспечение транспорта питательных веществ к тканям
Питательные

Транспорт кислорода
DO2 = МОК х (1,34 х Нв х SaO2)

Потребление кислорода
VO2 = МОК х 1,34 x Hb x (SaO2

Потребность тканей может увеличиться в 20 – 30 раз
Максимальный коэффициент экстракции

Закон Ома
Сила тока = Напряжение / Сопротивление
МОК = АД / ОПСС

Георг Симон Ом (1789 - 1854)
Выдающийся немецкий физик. Изучал электрические явления

Параллельно и последовательно
Последовательная цепь:
МОК во всех участках цепи одинаков (І=const)
Давление падает

Среднее давление в аорте = 100 торр
Среднее давление в капилляре БКК

Физика потока
Объемная скорость потока = Разность давлений Сопротивление
Уравнение Хагена – Пуазейля:
Q

Немецкий физик и гидростроитель, почетный гражданин г. Балтийск
Жан Мари Луи Пуазейль

Физика потока
Объемная скорость = Объем / время (мл/с).
Теоретически – должен

Реальность потока
Скорость кровотока неодинакова в поперечном сечении сосуда (силы натяжения у

Физика потока
Упрощенное уравнение Бернулли:
Р + ρv2/2 = const,
где Р –

Даниил Бернулли
Голландский физик, математик, врач. Один из основателей гидродинамики.
Вместе с братом

Поток в артериях и венах
Поток в артериях
Поток в венах
пульсирующий

Поток в капиллярах
Поток в капиллярах – всегда пассивен, т.к. капилляры не

Джованни Баттиста Вентури
Современник Леонарда Эйлера и Даниила Бернулли. Итальянский физик. Профессор

Физика сердца
Основной показатель работы сердца – сердечный выброс (ударный объем х

Физика сердца
Основной закон сердца – закон Франка-Старлинга: чем больше растянута мышца,

Физика сердца
Постнагрузка – работа, которую нужно проделать желудочку для выброса крови
Определяется

Пьер-Симон Лаплас
Выдающийся математик, физик, астроном. Один из создателей системы дифференциального исчисления

Физика сердца
Трансмуральное давление – суммарное давление на стенку желудочка.
Компоненты:
Давление в

Физика сердца
Правый желудочек:
Тонкая стенка (5мм)
Работа против малого давления (Рла = 16

Коронарный кровоток
Закон Хагена-Пуазейля:
Q = P x π R4 / 8Lµ
Давление!
Радиус сосудов!
Толщина

Коронарный кровоток
Левый желудочек
Толстая стенка – сильное сжатие коронаров в систолу -кровоток