Кровь выполняет главную функцию в нашем организме — снабжает клетки кислородом и забирает от них углекислый газ. Однако существует целая область науки, изучающая то как она бежит по сосудам. Хотя казалось бы, бежит и бежит, ничего особенного. Эта наука — гемодинамика.
Если провести аналогию между водой в трубах и нашей кровью в сосудах — там и там работает закон Бернулли. Он описывает взаимодействие между скоростью и давлением жидкости (также применим к воздуху, собственно почему мы и умеем летать). Но, пожалуй вернёмся к гемодинамике.
Согласно закону Бернулли с увеличением скорости уменьшается давление и наоборот — уменьшается скорость, увеличивается давление. Однако стоит отметить, что речь идёт о гидростатическом давлении (существует также гидродинамическое). Вы будете совершенно правы, если зададите вопрос: "Почему так происходит?" На самом деле все дело в существовании закона сохранения энергии. Увлечение скорости порождает уменьшение давления — второе должно компенсировать первое.
Ламинарный и турбулентные потоки
Существует два типа потоков: ламинарный (упорядоченный поток частиц с одинаковой скоростью направлением, например, кровь в норме) и турбулентный (разупорядоченный поток частиц с разной направленностью, скоростью, что создает вихри). Второй может возникать из-за высокой скорости вследствие различных патологий: стеноза (сужения) сосудов или аневризмы (расширения). А также причиной этому может послужить нарушенная геометрия сосуда (аневризма). Рассмотрим два случая:
1) Когда кровь бежит из суженной области в более растянутую, происходит следующее: скорость уменьшается и как следствие увеличивается давление на растяженные стенки сосудов. Они и без того растянуты, так ещё будут постепенно утончаться под действием высокого давления.
2) Из широкой части в узкую — увеличивается скорость и уменьшается давление. Это может происходить как из-за атеросклероза, так и из-за тромбоза.
Где в основном возникает турбулентный поток?
Турбулентный поток возникает в области аневризмы из-за резкого изменения геометрии сосуда, снижения скорости в расширенной области и возрастания скорости на выходе. А также на месте сужения сосуда происходит на входе увеличение скорости, а на выходе снижение.
Вредоносность турбулентного потока
Турбулентный поток увеличивает риск осложнений, таких как тромбообразование, разрывы аневризм, ишемия тканей, также может приводить к повышенной нагрузке на сердце, что способствует развитию сердечной недостаточности.
Читайте также:
Фермент бессмертия! Как теломераза предотвращает бессмертие?
Бессмертие: миф или реальность? Раскрыта тайна старения человека!
Тайна величайшей в мире разработки СССР! Перфторан.