HEMOREOLOGIA - nauka o przepływie krwi
UKŁAD KRĄŻENIA : serce, naczynia krwionośne, krew
*Każda komórka ustroju, aby utrzymać się przy życiu musi mieć zapewnioną odpowiednią ilość pokarmu i tlenu
*W przenoszeniu substancji odżywczych i tlenu bierze udział krew oraz chłonka, które uczestniczą również w usuwaniu z komórek produktów przemiany materii, przenosząc je do narządów wydalających
*Układ krążenia pełni funkcję transportera
*Główną rolę jego siły napędowej odgrywają skurcze i rozkurcze serca. Podczas skurczu krew pod znacznym ciśnieniem zostaje wytłoczona z serca. Siła skurczu zapewnia jej dalszy przepływ przez tętnice
SERCE:
*Podstawową funkcją serca jest pompowanie krwi
*Pompowanie odbywa się dzięki rytmicznym skurczom różnych partii serca
*Czynnikiem wywołującym skurcze są periodycznie przechodzące przez serce fale depolaryzacji błon komórek mięśniowych; repolaryzacja przywraca komórki do stanu spoczynku
RYTM PRACY SERCA:
*Rytm działalności serca jest stosunkowo stały. W stanie spoczynku liczba skurczów serca w ciągu 1 minuty zależy od wieku, płci i poziomu zaprawy fizycznej
*U człowieka dorosłego wynosi średnio 60-80 skurczów/min.
*U kobiet jest większa niż u mężczyzn, u osób wysportowanych mniejsza niż u niewysportowanych, największa u dzieci i maleje wraz z wiekiem
*Rytm serca przyśpiesza się pod wpływem czynników emocjonalnych, podwyższonej temperatury otoczenia i wykonywanej pracy
SKURCZ SERCA:
*Podczas każdego skurczu serce wytłacza do tętnicy głównej pewną ilość krwi nazywaną pojemnością wyrzutową serca (rzut skurczowy). Przeciętna jej ilość u osób dorosłych i zdrowych w spoczynku wynosi 50-70 ml. Zatem ogólna ilość krwi przetłoczonej w ciągu minuty przez lewą komorę do układu krążenia określana jako rzut minutowy lub pojemność minutowa serca, jest iloczynem rytmu działalności i wielkości rzutu skurczowego
*U osób dorosłych i zdrowych, o średnim poziomie wytrenowania, w stanie spoczynku, wynosi ona średnio 4-5 litrów
ENERGETYKA SERCA:
*Serce to pompa nie zużywająca energii do napełniania (przedsionki i komory napełniają się w sposób bierny), ale do opróżniania
*Nie jest pompą ssąco-tłoczącą, nie wytwarza podciśnienia podczas napełniania
*Ciśnienie w komorach jest w każdej fazie pracy serca dodatnie
*Wydajność energetyczna serca (stosunek mocy zużywanej na uruchomienie przepływu krwi do całkowitej mocy serca) wynosi:
-w spoczynku - 15%
-w warunkach obciążenia - 40%
KREW - FUKNCJE:
*Przenoszenie tlenu atmosferycznego z płuc do tkanek oraz CO2 z tkanek do płuc
*Przenoszenie substancji odżywczych z przewodu pokarmowego do tkanek i usuwanie produktów metabolizmu
*Utrzymywanie stosunkowo stałej zawartości H2O w tkankach dzięki wymianie płynów
*Czynności ochronne i regulujące, zwłaszcza udział w regulacji cieplnej ustroju (rozprowadzanie ciepła będącego produktem przemiany materii)
*Transport hormonów, enzymów i przeciwciał
ILOŚĆ KRWI W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA:
*U kobiety krew stanowi ok. 6,5% masy ciała, co odpowiada około 4- 5 litrom
*U mężczyzny krew stanowi ok. 7% masy ciała, co odpowiada 5 - 6 litrom
SKŁAD:
*część płynna (stanowiąca ok. 56%),to osocze, zawierające ok.:
92% wody
6-8% białka
0,8% soli mineralnych
0,6% lipidów
0,1 % glukozy
*część stała (ok. 44%)
Krwinki czerwone (erytrocyty)
Płytki krwi
5 typów krwinek białych (leukocyty), w tym 3 odmiany granulocytów i 2 odmiany niegranulowanych białych krwinek.
Erytrocyty:
Są najliczniejsze - 4,8- 6 mln w 1 ml (mm3) (warunki normalne)
Średnica - 6,6 - 7,5 mm Długość życia - 120 dni
Erytrocyty II:
*Krwinki czerwone są odpowiedzialne za transport O2 i CO2
*Tlen transportowany jest przez hemoglobinę
*Każda cząsteczka hemoglobiny zawiera 4 atomy żelaza
*1 atom żelaza może związać się z 1 cząsteczką tlenu. Reakcja ta jest odwracalna. W ten sposób tlen przenoszony jest do tkanek
TRANSPORT O2:
*W warunkach niższej temperatury, wyższego pH i zwiększonego ciśnienia tlenu w płucach, ciemnoczerwona odtlenowana hemoglobina krwi żylnej zmienia się w jasnoczerwoną oksyhemoglobinę krwi tętniczej
*Wyższa temperatura, niższe pH i niskie ciśnienie tlenu panujące w naczyniach włosowatych sprzyjają reakcji odwrotnej- oksyhemoglobina oddaje tlen
TRANSPORT CO2:
*Około 95% CO2 zostaje przeniesione przez krwinki czerwone (pozostałe 5% zostaje rozpuszczone w osoczu)
*CO2 łączy się z hemoglobiną (w miejscu innym niż tlen), po dotarciu do płuc CO2 zostaje uwolnione do pęcherzyków płucnych
POJEMNOŚĆ TLENOWA KRWI:
*100ml krwi zawiera 15g hemoglobiny
*1g hemoglobiny wiąże 1,34ml O2
*Max pojemność tlenowa krwi wynosi 20ml O2 na 100ml krwi (stosunek 1:5)
CIŚNIENIE PARCJALNE GAZÓW ODDECHOWYCH:
Stężenie gazu rozpuszczonego w cieczy jest (w stanie równowagi) proporcjonalne do ciśnienia cząstkowego (p) gazu pozostałego nad cieczą, niezależnie od obecności innych gazów
c = L(alfa) x p
gdzie c - stężenie gazu w cieczy p- ciśnienie cząstkowe gazu nad cieczą, L(alfa) - współczynnik rozpuszczalności gazów
W 1 l wody rozpuszcza się: 0,006 l tlenu, azotu - 0,013 l (stosunek 1:2, podczas gdy w powietrzu stosunek ten wynosi 1:4) !
Leukocyty:
*Ogólna liczba krwinek białych waha się w granicach od 6 - 10 tys.
*Zapasy leukocytów gromadzone są w szpiku kostnym, śledzionie oraz węzłach chłonnych
*W stanach chorobowych lub pod wpływem intensywnej pracy mięśni, ich ilość może zwiększyć się dziesięciokrotnie
NACZYNIA KRWIONOŚNE:
ŚCIANY TĘTNIC:
-mają duży moduł sprężystości
-są stale rozciągnięte
-pełnią rolę zbiornika energii potencjalnej
ŚCIANY ŻYŁ:
-są cieńsze
-pełnią rolę zbiornika pojemnościowego (70% objętości krwi)
-łatwo zmieniają objętość
Podstawowe parametry opisujące naczynia układu krwionośnego człowieka:
*wewnetrzny promien
*grubość ściany
*średnia prędkość
*łączne pole
*średnie ciśnienie
FALA TĘTNA:
*Opór obwodowy powoduje wybrzuszenie tętnicy głównej, czyli energia kinetyczna krwi zamieniona zostaje w energię potencjalną sprężystości ściany aorty
*Siły sprężyste przywracają stan równowagi w miejscu 1, odkształcenie pojawia się w drugim, po czym dalej, zanim ponownie wystąpi w 1 przy otwarciu zastawek
*Powstaje fala tętna, która jest falą odkształceń sprężystych ściany naczyń tętniczych
CIŚNIENIE TĘTNICZE:
*Zmianom rytmu działalności serca towarzyszą zmiany ciśnienia tętniczego. Jest ono najwyższe podczas skurczu i najniższe podczas rozkurczu serca. Bardziej niż inne wskaźniki hemodynamiczne zależy od wieku i płci
*U osób dorosłych i zdrowych ciśnienie skurczowe w stanie spoczynku wynosi 120-135 mm Hg, a rozkurczowe 70-85 mm Hg.
*Różnica między ciśnieniami skurczowym a rozkurczowym nazywa się ciśnieniem tętna (albo amplitudą ciśnienia tętniczego) i wynosi w stanie spoczynku 40-50 mm Hg
PRAWA REGULUJĄCE PRZEPŁYW KRWI:
1. Krew obwodowa w dużym krążeniu płynie pod wpływem różnicy ciśnień 90 mm Hg
W krążeniu płucnym krew płynie pod wpływem różnicy ciśnień 8 mm Hg
RUCH KRWI JEST WYWOŁANY RÓŻNICĄ CIŚNIEŃ MIĘDZY
UKŁADEM TĘTNICZYM I ŻYLNYM PODTRZYMYWANĄ PRACĄ SERCA.
2. Prawo ciągłości strumienia
*Ciecz nieściśliwa przepływa przez rurę o zmieniającej się średnicy (polu przekroju)
* Rura nie ma bocznych odpływów więc objętość przepływającej cieczy jest jednakowa w każdym miejscu rury
* Zmniejszenie pola przekroju rury oznacza
wzrost prędkości przepływu
PREDKOŚCI PRZEPŁYWU SĄ ODWROTNIE PROPORCJONALNE DO PÓL PRZEKROJÓW POPRZECZNYCH NACZYNIA.
A1 x V1 = A2 x V2 = const (Strumień masy płynu wpływający przez A1= strumieniowi masy płynu wypływającemu przez powierzchnię A2)
RUCH BURZLIWY KRWI:
*Przepływ laminarny: warstwy cieczy poruszają się równolegle do osi naczynia
*Przepływ burzliwy: poszczególne warstwy cieczy mają prędkości nie równoległe do siebie w przepływie występują zawirowania
Wystepuje bezpośrednio po zamknięciu zastawek półksiężycowatych (tony serca)
PRAWO BERNOULLIEGO
Określa rozkład ciśnień i prędkości cieczy w rurce o zmienionym przekroju
p + hrg + ½ rv2 = const
Gdzie: p - ciśnienie statyczne, h - wysokość, r - gęstość cieczy v -prędkość
Dla naczynia poziomego: p + ½ rv2 = const
Suma ciśnienia statycznego (p), hydrostatycznego (hrg) i hydrodynamicznego (½ rv2) jest w danym przepływie dla dowolonego przekroju przewodu wielkością stałą.
LEPKOŚĆ-czyli TARCIE WEWNĘTRZNE jest to zdolność płynu do przenoszenia naprężeń stycznych między sąsiednimi warstwami płynu, poruszającymi się z różnymi prędkościami względem siebie
PRAWO POISEUILLE'A
Q =
gdzie:
Q - szybkość przepływu
p - ciśnienie
a - średnica naczynia
L - długość naczynia
LEPKOŚĆ KRWI:
F/A - naprężenie ścinające
V/H - szybkość ścinania
n = naprężenie ścinające / szybkość ścinania
[n] = Ns /m2
Lepkość krwi jest 4-5 x większa niż wody, zatem potrzeba większej siły by ją przetoczyć przez naczynia krwionośne .
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA LEPKOŚĆ KRWI
*Obecność elementów morfotycznych krwi, zwłaszcza erytrocytów
1.liczba - hematokryt (% zawartość erytrocytów we krwi)
2.rozmiar i odkształcalność
*Średnica naczyń
*Temperatura
*Stężenie białek osocza
Odkształcenia krwinek:
*anemia serpowata