BIOFIZYKA UKŁADU KRĄŻENIA.doc

BIOFIZYKA UKŁADU KRĄŻENIA

1. Krew – zawiera erytrocyty, leukocyty i trombocyty w plaźmie czyli osoczu; krąży ona w układzie zamkniętym; napędzana jest pracą serca; ruch krwi uwarunkowany jest różnicą pomiędzy układem żylnym a układem tętniczym; ta różnica uwarunkowana jest o pracę sera; ciśnienie krwi płynącej w dół będzie silniejsze niż ciśnienie krwi płynącej w górę.

2. Zadania krwi – aby spełniać swoją funkcję krew musi być cały czas w ruchu:

a) rozprowadza gazy oddechowe:

tlen – rozprowadzany jest przez erytrocyty, jest on transportowany z płuc do komórek

dwutlenek węgla – jest on transportowany z komórek do płuc

b) dostarcza substancje odżywcze organizmowi – są one wchłaniane i magazynowane a następnie rozprowadzane do układu wydalniczego

c) zapewnia również transport hormonom, enzymom i witaminom – substancje te dostają się do krwi i przez nią są doprowadzane do miejsc ich wykorzystania

d) umożliwia również odebranie ciepła organizmom i przeniesienie go w inne miejsca ludzkiego ciała

3. Serce:

·         lewa komora serca tłoczy krew do obiegu dużego

·         mały obieg to obieg płucny

·         w lewej komorze w czasie rozkurczu ciśnienie wynosi 70 mm Hg, natomiast w czasie skurczu wynosi 120 mm Hg

·         w prawej komorze w czasie rozkurczu ciśnienie wynosi 8 mm Hg, natomiast w czasie skurczu 22 mm Hg

·         w żyle głównej ciśnienie wynosi 10 mm Hg

·         P = q x g x h

o       P – ciśnienie

o       q – gęstość (103 kg/m3)

o       g – przyśpieszenie ziemskie (9,81 m/s)

o       h – wysokość

4. Energetyka mięśnia sercowego:

·         zazwyczaj przyjmuje się ją jako tzw. zewnętrzną pracę serca związaną z bezpośrednim uruchomieniem krwi:

o       W = p delta V

·         praca związana z nadaniem krwi energii kinetycznej:

o       EK = m x V2 / 2

·         uwarunkowania biologiczne:

o       lewa komora – WL = oST x PLdV + ½ x q oST x VL2 x dV

o       prawa komora – WP = oST x PKdV + ½ x q oST x VR2 x dV

o       wartości średnie – WL = PR delta V + ½ S VR delta V

o       uogólnienie wzoru dla przepływu – PL = PLQ + ½ SV2 x LQ

ü      PL – ciśnienie panujące w sercu w czasie skurczu

ü      dV – przyrost objętości komór

ü      T – czas

ü      q – gęstość

5. Aorta – tętnica główna, która rozgałęzia się na wiele mniejszych tętnic:

·         tętnice wieńcowe – prawa i lewa

·         tętnice międzyżebrowe

·         tętnice przełykowe

·         tętnice biodrowe

·         tętnice inne:

o       t. krzyżowo-środkowa

o       tt. ścienne lędźwiowe

o       tt. trzewne

o       tt. parzyste – tt. przeponowe dolne, tt. nadnerczowo-środkowe, tt. jajnikowe, tt. jądrowe

o       tt. nieparzyste – pień trzewny, t. krezkowa górna, t. krezkowa dolna

6. Tętnice:

·         odznaczają się stosunkowo dużym modułem sprężystym i objętościowym

·         duży opór obwodowy pozwala na utrzymanie się średniego ciśnienia w większych tętnicach

·         w związku z tym ściany tych tętnic są stale rozciągnięte i są magazynem energii potencjalnej sprężystości dużych tętnic nazywanych powietrzem

·         jego zadanie jest takie same jak powietrzni w urządzeniach hydraulicznych

·         zbiornik powietrza w takich urządzeniach amortyzuje wahania ciśnień wywoływanych działaniem pompy

·         energia gromadzi się rytmicznie w powietrzni

·         ruch cieczy kosztem energii odbywa się w sposób ciągły

·         rolę takiego zbiornika energii spełnia w układzie krążenia napięty układ tętniczy, stąd nazywa się go ciśnieniowym

·         tego rodzaju funkcja tętnic odciąża znacznie pracę serca

7. Żyły:

·         naczynia krwionośne prowadzące krew z obwodu w kierunku serca

·         wyróżnia się żyły głębokie, które przebiegają często razem z tętnicami i żyły powierzchowne, które nie mają odpowiedników tętniczych

·         żyły przy małych ciśnieniach stosunkowo łatwo zmieniają objętość

·         dopiero przy większych ciśnieniach stają się bardzo oporne

·         w związku z tym układ żylny nosi nazwę układu pojemnościowego

·         zawiera on znaczną część krążącej krwi bo prawie 70%

·         jest podatny na zmianę objętości przy stosunkowo niewielkich zmianach ciśnienia

8. Naczynia włosowate – mikroskopowej wielkości cienkościenne naczynia krwionośne i chłonne rozmieszczone w tkankach, łączą tętnice z żyłami, zbudowane są ze śródbłonka.

9. Żylaki – rozszerzenia żył spowodowane nadmiernym rozciągnięciem ich ścian przy równoczesnym zaniku elementów sprężystych.

10. Obrzęki stóp – pojawiają się po długim okresie bezruchowego siedzenia.

11. Ciśnienie krwi:

·         siła z jaką krew przenika ściany naczyń krwionośnych

·         ciśnienie to jest różne w tętnicach, żyłach i naczyniach włosowatych

·         ciśnienie krwi w tętnicach nie jest stałe co do wartości, lecz zmienia się w zależności od skurczu i rozkurczu serca

·         najwyższe ciśnienie panuje w dużych tętnicach w pobliżu serca, które są głównym motorem tłoczącym krew i wytwarzającym ciśnienie

·         w miarę przepływu krwi przez tętnice ciśnienie spada, w naczyniach włosowatych jest ono już stosunkowo niskie, w żyłach jest bardzo niskie zaś w prawym przedsionku serca wynosi ono ok. zera

12. Ciśnienie transpolarne - różnica pomiędzy ciśnieniem krwi, a ciśnieniem w tętnicach.

13. Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie wywierane przez słup wody, innej cieczy lub krwi zgodnie z kierunkiem działania siły ciężkości.

14. Ruch burzliwy:

·         nadmierny wzrost prędkości krwi może spowodować przejście ruchu laminarnego w ruch burzliwy z dodatkową stratą energii na ruch wirowy

·         ma to miejsce gdy prędkość cieczy przekroczy wartość krytyczną

·         w układzie krążenia tylko w chwili otwarcia zastawek prędkość krwi przekroczy wartość krytyczną doprowadzając do ruchu burzliwego

·         burzliwe ruchy krwi dostarczają ważnych informacji podczas osłuchiwania serca lub też przy pomiarze ciśnienia

·         ruch laminarny cieczy nie towarzyszy drganiu dźwiękowemu natomiast ruchy wirowe wywołują te drgania, które m. in. biorą udział w wytwarzaniu tzw. tonów serca

·         przy pomiarze ciśnienia ruchy burzliwe powstają w chwili otwarcia naczyń podczas zwalniania opaski pneumatycznej obejmującej ramię

15. Rytmiczne skurcze serca:

·         wprowadzają do układów tętniczych (dużego i małego) w odstępach czasu ok. 0,8 sekundy takie same objętości krwi

·         dzięki dużemu obwodowi oporowemu krwi ta nieodwracalnie zostaje włączona do obiegu krążenia lecz rozciąga ściany tętnicy głównej także tuż za sercem

16. Energia kinetyczna:

·         przy wyrzucie serca zostaje przemieniona w energię potencjalną sprężystości odkształconej tętnicy głównej

·         siły sprężystości ścian naczynia przywracają mu w danym miejscu stan spoczynkowy, który przepycha porcję krwi, powodując rozdęcie tętnicy głównej w sąsiedztwie

·         w międzyczasie ponowny skurcz serca ponawia kształcenie

·         w ten sposób odkształcenie sprężyste wywołuje rytm skurczu serca, przenoszący się ruchem falowym wzdłuż tętnic, aż zostaną one stłumione w łożysku małych naczyń

·         fala odkształconego sprężenia w ten sposób wywołana rośnie aż do fali tętna

·         sprężenia właściwe naczyń ścian tętnic różnią się znacznie od żył, jest to związane z funkcją jaką mają do spełnienia układy: tętniczy i żylny