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