Qon aylanish tizimining fizik modeli Odamlar va hayvonlarning yurak-qon tomir tizimi yurak, qon tomirlari va limfa tomirlari bilan ifodalanadi.
Yurak-qon tomir tizimining jismoniy modeli elastik devorlarga ega bo'lgan yopiq, ko'p tarmoqli va suyuqlik bilan to'ldirilgan quvurlar tizimi sifatida ifodalanishi mumkin. Suyuqlikning harakati yurakning ritmik ishlaydigan bosim pompasi ta'sirida sodir bo'ladi. O. Frank tomonidan taklif qilingan qon aylanish tizimining eng oddiy gidrodinamik modelida arterial qism elastik rezervuar (ER) sifatida modellashtirilgan. Ushbu model 1-rasmda ko'rsatilgan. Yurakdan qon K 1 teshigi orqali UR (arteriyalar) ga kiradi . Elastik rezervuar siqilganda, undagi qon hajmi K 2 teshigidan periferik qon tomir tizimiga suriladi va ulardagi qonning harakatlanishiga olib keladi.
Periferik tizim (arteriolalar, kapillyarlar) ko'p sonli naychalarning doimiy va ko'p tarmoqli bo'lib, ayniqsa uning o'rta qismida, umumiy lümeni shunday katta kesimga egaki, bu erda suyuqlik tezligi deyarli nolga kamayadi. Biroq, bu quvurlarning devorga yaqin qatlamlaridagi ichki ishqalanish shunchalik kattaki, suyuqlik oqimiga eng katta qarshilik ko'rsatadigan va maksimal bosimning pasayishiga olib keladigan tizimning bu qismidir.
Yurak-qon tomir tizimining fizik modeli insult hajmi (bir sistolada yurak qorinchasi tomonidan chiqarilgan qon hajmi), qon aylanish tizimining periferik qismining gidravlik qarshiligi va bosimning o'zgarishi o'rtasidagi munosabatni o'rnatishga imkon beradi. arteriyalarda.
2. Puls to'lqini Yurakning qisqarishi (sistol) bilan qon yurakdan aortaga va undan chiqadigan arteriyalarga chiqariladi. Qon aylanish tizimining o'ziga xos xususiyati qon tomirlari devorlarining elastikligi. Agar qon tomirlarining devorlari qattiq bo'lsa, yurakning chiqishida qonda paydo bo'ladigan bosim tovush tezligida periferik tomirlarga uzatiladi. Tomir devorlarining elastikligi sistola paytida qon yurak tomonidan tashqariga surilib, aortani cho'zishiga olib keladi, ya'ni katta tomirlar sistola paytida qonni uning periferiyaga chiqishidan ko'ra ko'proq qabul qiladi. Oddiy odamning sistolik qon bosimi taxminan 16 kPa (16 × 10 3 Pa). Yurakning bo'shashishi (diastola) vaqtida cho'zilgan qon tomirlari qisqaradi va bu tomirlarning potentsial energiyasi qonning kinetik energiyasiga aylanadi va u tomirlarda ma'lum tezlikda harakatlana boshlaydi. Shu bilan birga, diastolik bosim taxminan 11 kPa ga teng saqlanadi.
to'lqiniga puls to'lqini deyiladi . Puls to'lqinining tezligini Moens - Korteweg formulasi yordamida aniqlash mumkin :
55
bu erda E - tomirlarning elastiklik moduli; ƍ - idish moddasining zichligi; a - idishning qalinligi; R - tomirning radiusi.
Shunisi qiziqki, yoshi bilan odamda elastiklik moduli oshadi, shuning uchun puls to'lqinining tezligi ham oshadi.
Puls to'lqini 5 × 10 m / s tezlikda tarqaladi , shuning uchun sistola paytida ( T c \u003d 0,3 s ) u yurakdan oyoq-qo'llarga bo'lgan masofani bosib o'tishi kerak. Bu diastola boshlanishidan oldin puls to'lqinining old qismi ekstremitalarga etib borishini anglatadi. Puls to'lqini katta arteriyalarda qon oqimi tezligining pulsatsiyasiga to'g'ri keladi, ammo qon tezligi puls to'lqinining tarqalish tezligidan sezilarli darajada past va taxminan 0,3-0,5 m / s ga teng . Bunday holda, qon oqimi doimiy xarakterga ega bo'ladi.
Qonning bu harakat mexanizmi bilan qisqarish paytida mushak tomonidan ishlab chiqilgan energiyaning faqat bir qismi to'g'ridan-to'g'ri aortadagi qonga o'tadi va uning kinetik energiyasiga aylanadi. Qolgan energiya katta tomirlarning elastik devorlarini cho'zishning potentsial energiyasiga kiradi, so'ngra ular asl holatiga qaytgandan so'ng, bu energiya diastol paytida qonga o'tadi. Bu qon oqimining uzluksiz tabiatini tushuntiradi.
Shaklda. 3 qon tomir tizimining asosiy qismlarida bosim va qon tezligining o'zgarishi grafiklarini ko'rsatadi. Bosim ( p ) atmosfera bosimidan yuqori bo'lgan ortiqcha bosimdir.
Qonning tomirlar bo'ylab harakatlanishi, ayniqsa uning qon aylanish tizimining turli qismlari o'rtasida taqsimlanishi nafaqat yurakning ishiga, balki tomirlarning umumiy lümeniga ham bog'liq. Tomirning elastik devorlarida silliq mushak tolalari mavjud bo'lib, ularning qisqarish darajasi tomirning lümenine bog'liq. Aylanma qonning umumiy miqdori va uning viskozitesi ham muhimdir. Bu omillarning barchasi markaziy asab tizimining tartibga soluvchi ta'siri ostida. Shunday qilib, jismoniy naqshlarga o'rnatilgan fiziologik omillar turli sohalarda qon aylanishini tartibga soladi.