Методы определения скорости кровотока

1. Изотопный метод. В локтевую вену вводится радиоактивное вещество (К*) и счетчиком реги­стрируют время прохождения вве­денного радио­активного вещества.

2. По эффекту Допплера. К поверхностному кровеносному сосуду, в котором необходимо оп­ределить параметры потока кро­ви с помощью ультразвукового излучателя подводится УЗ энер­гия определенной частоты. Клетки проте­кающей крови отражают часть УЗ энергии, пода­ваемой излучателем, которая улавливается приемником-микро­фоном. При перемещении клеток крови в сосуде изменяется частота УЗ. Разность частот зависит от скорости движущихся клеток кро­ви. Реально измеряется скорость движения клеток, а не скорость потока, зная диаметр сосуда опреде­ляют скорость потока.

Способы измерения давления крови

В хирургической практике непосредственное из­мерение дав­ления в полостях сердца произво­дится методом катетеризации, т.е. введения через один из крупных сосудов тонкого зонда, на конце которого находится миниатюрный электромано­метр диаметром 1-2 мм. Датчиком в нем служит силиконовое сопротивление, со­единенное с мем­браной, воспринимающей внешнее давление. В клинике применяется косвенный (бескровный) способ изме­рения кровяного давления. Наиболее распространен метод изме­рения артериального давления по Н.Н.Короткову. Прослушивание звуков (тонов Короткова), сопровождающих турбулентное течение при прохождении крови по искусственно сжатой артерии, на­чальные со­ответствующие максимальному или систоли­че­ско­му, давлению (110-125 мм. рт. ст.), и конеч­ные, в момент их рез­кого ослабления, соответст­вующие минимальному или диастоли­ческому, давлению (60-80 мм. рт. ст.). Работа, совершаемая сердцем, в основном складывается из работы при сокращении желудочков, главным образом ле­вого (работа правого желудочка принимается равной 0.2—0.15 от ра­боты левого).

Энергия состоит из потенциальной энергии дав­ления, которое должно быть создано вначале для преодоления сопротивления движению крови по всей сосудистой системе и кинетиче­ской энергии для сообщения массе крови необ­ходимой скоро­сти дви­жения.

Эта энергия в соответствии с уравнением Бер­нулли для гори­зонтального расположения левой и правой части сердца может быть представлена формулой

Aлж =PVуд + (mυ2)/2 + PVуд + (pυ2Vуд)/2 = (P + (pυ2)/2)Vуд

где Р - среднее давление, под которым кровь вы­брасывается в аорту,

Р = 100 мм. рт. ст. = 105 100/760 Па = 1,3104Па

р = 1,05103кг/м3 - плотность крови

υА - скорость крови в аорте, в состоянии покоя υ ~ 0,5 м/с.

VД - ударный объем крови в покое - 60 см3 = 6 * 10-5 м3.

Тогда Aж =(1.3*104 + ((1.05*103*0.25)/2)6*10-5) ≈ 0.81 Дж

Учитывая работу правого желудочка, для сердца в целом по­лучим: Аж = 1,2Аж = 1,280,81 = 1Дж

Время сокращения желудочков примерно гж = 0,3 с. Тогда мощность, развиваемая сердцем при сокращении, будет Nc =Ac/tж = 1/0.3 ≈ 3.3Вт

Считая в среднем 60 сокращений сердца в 1 мин., получим, что за 1 мин. сердце совершает работу Ам = 60 Дж. За сутки Ас = 86400 Дж. При расчете работы сердца можно учитывать минутный объем

Vм = Vудn

В нашем примере Vм = 60 Vуд = 60 * 60 = 3600 мл/мин - 3,6 л/мин.

При физической нагрузке работа сердца увели­чивается более чем в 5 раз: Vm = 3,6 л/мин * 5 = 18 л/мин.

 

МЕДИЦИНСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Развитие современной медицины обусловлено в большой сте­пени использованием методов, в ос­нове которых лежат электрон­ные приборы и уст­ройства. Поэтому для грамотного управления и правильного использования электронной диагно­стической и ле­чебной аппаратуры про­фессио­нальное образование врача ставит своими зада­чами:

1. Изучение медико-биологических и техниче­ских характерис­тик объекта исследования.

2. Физико-технических характеристик электрон­ных устройств, применяемых в медицине.

В курсе нашей дисциплины для частичного ре­шения указан­ных задач введен раздел "Меди­цинская электроника".

Медицинская электроника — это область электротехники, которая занимается разра­боткой, изготовлением и эксплуата­цией элек­тронных приборов для диагностики, лечения и профи­лактики заболеваний.