Гидродинамическая модель кровообращения

Основными элементами системы кровообращения являются:

· Левый желудок, из которого кровь поступает в артериальную часть кровеносной системы под постоянным давлением Р_ж;

· Клапан К, отделяющий левый желудок от артериальной части и имеющий гидравлическое сопротивление Х_кл ;

· Артериальная часть кровеносной системы, которая рассматривается как упругий резервуар (УР);

· Периферическая часть кровеносной системы, состоящая артериол с гидравлическим сопротивлением Х_п;

· Вены, по которым кровь возвращается в сердце.

Контрольные вопросы по разделу

1. Каковы виды и свойства рычагов в опорно-двигательном аппарате человека?

2. Что такое изотонический режим работы мышц? Как рассчитать КПД мышцы при изотоническом сокращении?

3. Что устанавливает уравнение Хилла? Используя уравнение Хилла, проанализируйте зависимость скорости мышечного сокращения от усилия, развиваемого мышцей.

4. Что называют деформацией твердого тела? В чем состоит различие между упругой и пластической деформацией? Перечислите основные виды деформации по изменению формы твердых тел.

5. Что является количественной мерой деформации, в каких единицах она измеряется?

6. Что называют упругой силой, как она направлена? Дайте определе­ние механического напряжения, укажите его размерность в СИ.

7. Приведите и проанализируйте закон Гука для деформации одно­осного растяжения (сжатия). Как связаны коэффициенты жесткости и модуль Юнга, от чего они зависят?

8. Приведите и проанализируйте диаграмму растяжения. Определите пределы пропорциональности, упругости, текучести, прочности де­формируемого материала.

9. Приведите и проанализируйте закон Гука для деформации сдвига. Что представляет собой касательное напряжение, модуль сдвига, ко­эффициент Пуассона? Какова связь между ними и модулем Юнга?

10. Дайте определение понятию «твердость» материала Укажите извест­ные вам методы определения твердости, различия между ними, еди­ницы измерения.

11. Чем различаются статические и динамические нагрузки?

12. Приведите примеры.

13. Укажите особенности механических свойств биотканей. В чем суть анизотропии биотканей, какова ее природа?

14. Каковы механические свойства и особенности твердых биологиче­ских тканей (костная ткань, суставной хрящ)?

15. Каковы механические свойства и особенности мягких биологиче­ских тканей (сухожилия, кожа, ткань кровеносных сосудов)?

16. В чем состоит явление вязкоупругости? В чем проявляется вязко- упругое поведение биотканей?

17. Что такое объемная или линейная скорость движения жидкости? Какова связь между ними?

18. О чем свидетельствует уравнение неразрывности струи?

19. Для каких жидкостей оно применимо?

20. Исходя из значений линейной скорости кровотока в аорте и капиллярах, оцените соотношение между площадью поперечного сечения аорты и суммарной площадью поперечных сечений капилляров.

21. Что устанавливает уравнение Бернулли? Охарактеризуйте его составляющие. Для каких жидкостей оно применимо?

22. Как определить, основываясь на уравнениях Бернулли и неразрывности струи, изменения давления крови в сосуде при аневризме и при сужении просвета сосуда?

23. Каковы особенности течения вязкой жидкости?

24. Приведите формулу Ньютона для сил внутреннего трения в жидкости. Что такое вязкость жидкости, в каких единицах она измеряется?

25. Приведите их примеры. Что выражает формула Пуазейля?

26. Как рассчитать гидравлическое сопротивление сосуда?

27. Охарактеризуйте известные вам методы определения вязкости жидкости, сопоставьте их достоинства и недостатки.

28. Чем различаются ламинарное и турбулентное течения жидкости?

29. Что определяет число Рейнольдса?

30. Запишите формулу для его вычисления.

31. Какова средняя вязкость крови в норме и в каких пределах она может изменяться при патологических процессах?

32. Какие факторы влияют на значение вязкости крови в организме?

33. Как и почему различается вязкость венозной и артериальной крови?

34. Как проявляется неньютоновский характер вязкости крови?

35. Что называют трансмуральным давлением, гидростатическим давлением?

36. Приведите график изменения во времени давления крови в крупных артериях. Укажите на графике значения систолического, диастолического и пульсового давления. Как определяется среднее давление?

37. На каком участке большого круга кровообращения наблюдается наибольшее падение давления крови? Почему?

38. Какие Вы знаете методы определения давления крови? Перечислите их.

39. Как возникает пульсовая вольна? От чего зависит скорость ее распространения? Приведите формулу и укажите приблизительные значения этой скорости в аорте, артериях мышечного типа и венах. Как и почему изменяется эта скорость с возрастом и при повышении артериального давления?

40. Какое течение называют турбулентным? При каких условиях оно возникает? Что определяет число Рейнольдса?

41. Какие течения имеет кровь в сосудистой системе и как можно обнаружить турбулентное течение крови?

42. Назовите известные вам методы определения скорости кровотока, укажите их физическую основу.

43. Рассчитайте работу сердца за одно сокращение. Какова мощность сердца? рассчитайте работу сердца за одни сутки.

44. Каково соотношение составляющих работы сердца по преодолению статического давления крови (статический компонент) и по сообщению крови движения (кинетический компонент) в покое и при физической нагрузке?