Sun’iy yurak. Gemodinamika haqida tushuncha

2.Yurakning ishlashi.
Gemodillyatsiya - qonni qisman kolloidlar yoki kristalloidlar bilan almashtirish orqali eritrotsitlar va plazma tarkibiy qismlarining kontsentratsiyasini suyultirish. Bu bemorlarga homolog qon quyishning potentsial xavfiga duchor bo'lmaslik strategiyasi. Gemodillyatsiya normovolemik bo'lishi mumkin, bu kengaytirgichlar yordamida normal qon tarkibiy qismlarining suyultirilishini nazarda tutadi. O'tkir normovolemik gemodilutatsiya paytida (ANH) keyinchalik operatsiya paytida yo'qolgan qon millimetrga mutanosib ravishda kam miqdordagi qizil qon hujayralarini o'z ichiga oladi va shu bilan operatsiya davomida qonning to'liq yo'qolishi kamayadi. Shuning uchun operatsiya paytida bemor tomonidan yo'qotilgan qon, aslida bemor tomonidan yo'qolmaydi, chunki bu hajm tozalanadi va bemorga yo'naltiriladi.
Q = K ([P_c –P_i] S- [P_c –P_i]

Muayyan bemor uchun kerakli minimal xavfsiz gematokritni aniqlash uchun quyidagi tenglama foydalidir:

BL_s = EBV * ln H_i / H_m
bu erda EBV - taxmin qilingan qon hajmi; Ushbu modelda 70 ml / kg ishlatilgan va H_i (boshlang'ich gematokrit) bemorning boshlang'ich gematokritidir. Yuqoridagi tenglamadan ANH paytida Hm ga chiqarilgan qon hajmi BLlar bilan bir xil ekanligi aniq. Qancha qonni olib tashlash kerak, odatda hajmga emas, balki vaznga bog'liq. Gemodilutdan maksimal xavfsiz gematokritga (ANH) olib tashlanishi kerak bo'lgan birliklar sonini topish mumkin. Boshqa tomondan, gipervolemik gemodillyatsiya (HVH) operatsiyadan oldingi hajmni hech qanday qon olib tashlamasdan kengaytiradi. Suyuqlikni tanlashda, aralashgan holda qolgan qon mikrosirkulyatsiyada asl qon suyuqligidagi kabi harakat qiladi va yopishqoqlikning barcha xususiyatlarini saqlab qoladi.
Namunaviy hisob-kitoblarning natijasi ilovada keltirilgan Hi-ning diapazoni uchun 0,30 dan 0,50 gacha ANH bilan minimal gematokritlarga qadar 0,30 dan 0,15 gacha. Agar Hm 0,25 ga teng deb hisoblansa, u holda Hi 0,40 ga teng, keyin RCM soni yuqoriroq va ANH kerak emas, agar BLs 2303 ml dan oshmasa, chunki gemotokrit Hm dan pastga tushmaydi gemodillyatsiya paytida besh birlik qonni olib tashlash kerak. Bunday sharoitda, agar ANH ishlatilsa, texnikadan maksimal foyda olish uchun qon yo'qotish 2940 ml dan oshmasa, Hm ni saqlab qolish uchun gomologik qon talab qilinmaydi. Bunday holatda ANH maksimal darajada 1,1 qadoqlangan eritrotsitlar birlik ekvivalentini tejashga qodir va ANH ishlatilgan bo'lsa ham homolog qon quyish Hm ni saqlab qolish uchun zarurdir. Ushbu model ANHni ma'lum bir bemor uchun qachon ishlatilishini va ushbu foydani maksimal darajada oshirish uchun ANH darajasini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Masalan, agar Hi 0,30 yoki undan kam bo'lsa, bemor HM 0,15 ga gemodilutatsiya qilingan taqdirda ham, homolog PRBC ning ikki birligiga teng bo'lgan qizil hujayraning massasini tejash mumkin emas. Buning sababi shundaki, RCM tenglamasidan bemorning RCM yuqoridagi tenglamadan pastroq bo'ladi. Agar Hi 0,40 ga teng bo'lsa, ANH paytida kamida 7,5 birlik qonni olib tashlash kerak, natijada Hm 0,20 ga teng bo'lib, ikkita birlik ekvivalentligini tejashga imkon beradi. Shubhasiz, Hi qancha ko'p bo'lsa va gemodillyatsiya paytida olib tashlangan birliklar soni qancha ko'p bo'lsa, ANH gomologik qon quyishning oldini olish uchun shunchalik samarali bo'ladi. Bu erdagi model shifokorlarga ANH ning bemor uchun qayerda foydali bo'lishi mumkinligini Salom, SBL salohiyati va Hm bahosi haqidagi bilimlaridan kelib chiqib aniqlashga imkon berish uchun yaratilgan. Model 70 kg vaznli bemorni ishlatgan bo'lsa-da, natijani har qanday bemorga qo'llash mumkin. Ushbu natijani har qanday tana vazniga qo'llash uchun jadvalda keltirilgan BLs, BLH va ANHH yoki PRBC qiymatlaridan har qandayini biz T deb ataydigan omilga ko'paytirish kerak.

Xulosa qilib aytganda, ANH samaradorligi matematik ravishda jarrohlik qon yo'qotish va qon hajmini oqimini o'lchash o'lchovlari bilan tavsiflangan. Ushbu tahlil shakli texnikaning potentsial samaradorligini aniq baholashga imkon beradi va tibbiy sohada o'lchov qo'llanilishini ko'rsatadi
Qon oqimi Tartibga solish
Yurak ishlab chiqarishini tahrirlash
Qon aylanish tizimining diagrammasi
Yurak qon aylanish tizimining haydovchisi bo'lib, qonni ritmik qisqarish va bo'shashish orqali pompalaydi. Yurakdan qon oqimining tezligi (ko'pincha L / min bilan ifodalanadi) yurak chiqishi (CO) deb nomlanadi.
Yurakdan chiqarilgan qon avval tanadagi eng katta arteriya bo'lgan aortaga kiradi. Keyinchalik u kichikroq va kichikroq arteriyalarga, so'ngra arteriolalarga va oxir-oqibat kapillyarlarga bo'linishga kirishadi, bu erda kislorod o'tkazilishi sodir bo'ladi. Kapillyarlar venulalarga ulanadi, so'ngra qon tomirlar tarmog'i orqali o'ng yurakka o'tadi. Mikro-qon aylanishi - arteriolalar, kapillyarlar va venulalar qon tomir tizimining ko'p qismini tashkil qiladi va hujayralar ichiga O2, glyukoza va ferment substratlarining o'tadigan joyidir. Vena tizimi kislorodsiz qonni o'ng yurakka qaytaradi, u erda o'pkaga pompalanadi, kislorodli bo'ladi va CO2 va boshqa gazsimon chiqindilar nafas olish paytida almashtiriladi va chiqariladi. Keyin qon yurakning chap tomoniga qaytib, u erda yana jarayonni boshlaydi.

Oddiy qon aylanish tizimida yurakka har daqiqada qaytgan qon miqdori taxminan har daqiqada chiqariladigan hajmga teng (yurak chiqishi). [8] Shu sababli, qon aylanish tizimining har bir darajasi bo'ylab qon oqimining tezligi birinchi navbatda ushbu darajadagi tasavvurlarning umumiy maydoni bilan belgilanadi. Bu matematik jihatdan quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

v = Q / A
qayerda
v = tezlik (sm / s)
Q = qon oqimi (ml / s)
A = tasavvurlar maydoni (sm2)
Turbulentlik tahriri
Qon oqimiga tomirlarning silliqligi ham ta'sir qiladi, natijada turbulent (xaotik) yoki laminar (silliq) oqim paydo bo'ladi. Arterial devorlarda yog 'birikmalarining ko'payishi bilan silliqlik pasayadi.
Reynolds soni (NR yoki Re bilan belgilanadi) bu naychadagi suyuqlikning harakatini aniqlashga yordam beradigan munosabatlar, bu holda idishda qon.
Ushbu o'lchovsiz munosabat uchun tenglama quyidagicha yozilgan: [9]
{\ displaystyle NR = {\ frac {\ rho vL} {\ mu}}} 
r: qon zichligi
v: qonning o'rtacha tezligi
L: tomirning xarakterli kattaligi, bu holda diametric
m: qonning yopishqoqligi
Reynolds soni trubaning tezligi va diametriga to'g'ri proportsionaldir. E'tibor bering, NR o'rtacha tezlik bilan, shuningdek diametr bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Reynoldsning soni 2300 dan kam bo'lgan doimiy oqim harakati bilan ajralib turadigan laminar suyuqlik oqimi, 4000 dan yuqori qiymat esa turbulent oqim sifatida ifodalanadi. [9] Boshqa tomirlarga nisbatan kichikroq radiusi va eng past tezligi tufayli kapillyarlarda Reynolds soni juda past, natijada turbulent oqim o'rniga laminar hosil bo'ladi. [10]
Tezlik tahriri
Ko'pincha sm / s bilan ifodalanadi. Ushbu qiymat qon tomirlarining umumiy tasavvurlar maydoniga teskari bog'liq va shuningdek, har bir kesmada farq qiladi, chunki normal holatda qon oqimi laminar xususiyatlarga ega. Shu sababli qon oqimining tezligi tomir o'rtasida eng tez va tomir devorida eng sekin. Ko'pgina hollarda o'rtacha tezlik ishlatiladi. Qon oqimi tezligini o'lchashning ko'plab usullari mavjud, masalan, kadrlar bo'yicha tahlil qilish orqali videokapillyar mikroskoplash yoki lazerli Dopler anemometriya. [12] Arteriyalardagi qon tezligi sistol paytida diastolga qaraganda yuqori bo'ladi. Ushbu farqni miqdoriy aniqlash uchun parametrlardan biri bu pulsatsiyalilik ko'rsatkichi (PI), bu tepalik sistolik tezligi va minimal diastolik tezligi o'rtasidagi farqni yurak sikli davomida o'rtacha tezlikka bo'linadi. Bu qiymat yurakdan uzoqlashganda kamayadi.
{\ displaystyle PI = {\ frac {v_ {systole} -v_ {diastole}} {v_ {mean}}}} Inson qon oqimining tezligi va kesmaning umumiy maydoni orasidagi bog'liqlik Qon tomirlari turiToplamning kesma maydoniB qon tezligi sm / sAorta3-5 sm240 sm / sKapillyarlar 4500-6000 sm20.03 sm / s [14] Vena cavae pastki va yuqori 14 sm215 sm / s
Qarshilik shuningdek tomir radiusi, tomir uzunligi va qonning yopishqoqligi bilan bog'liq.
Xagen-Poyzel tenglamasi ko'rsatganidek, suyuqlikka asoslangan birinchi yondashuv. [9] Tenglama quyidagicha:
{\ displaystyle \ Delta P = {\ frac {8 \ mu lQ} {\ pi r ^ {4}}}} 
∆P: bosimning pasayishi / gradienti
µ: yopishqoqlik
l: trubaning uzunligi. Uzunligi cheksiz uzun bo'lgan idishlar uchun l idishning diametri bilan almashtiriladi.

Savol: tomirdagi qon oqimining tezligi

r: tomir radiusi
Ikkinchi yondashuvda, Thurstonning so'zlariga ko'ra, qon tomirlarining qon tomirlari ustidan o'tkazilgan eksperimental kuzatuvlardan kelib chiqadigan qon tomirlari qarshiligini yanada aniqroq ko'rish [15], devorlarda tiqilib qolgan oqim atrofidagi plazma ajratuvchi hujayralar qatlami mavjud. Bu suyuqlik qatlami bo'lib, uning masofasi δ, yopishqoqligi δ ning funktsiyasi η (δ) shaklida yozilgan va bu atrofdagi qatlamlar qon tomirlarida qon markazida uchrashmaydi. Buning o'rniga, hiperviskozli ulangan oqim mavjud, chunki RBClarning yuqori konsentratsiyasini ushlab turadi. Thurston bu qatlamni oqimga chidamliligi bilan qon oqimini devor qavatining η (δ) va qalinligi by yordamida tavsiflash uchun yig'di.
Qonga chidamlilik qonuni R qon oqimi profiliga moslashgan holda paydo bo'ladi:
{\ displaystyle R = {\ frac {cL \ eta (\ delta)} {(\ pi \ delta r ^ {3})}}} [15]
qayerda
R = qon oqimiga qarshilik
c = oqimning doimiy koeffitsienti
L = idishning uzunligi
ph (δ) = devor plazmasidagi hujayralar qatlamida qonning yopishqoqligi
r = qon tomirining radiusi
b = plazma ajratuvchi hujayralar qatlamidagi masofa
Qonning chidamliligi qonning yopishqoqligi va uning tiqilib ketadigan oqimiga (yoki qon tomirlari bo'ylab bir-birini to'ldirganligi sababli) va tomirlarning o'lchamiga qarab farq qiladi. Kema ichidagi barqaror, laminar oqimni nazarda tutadigan bo'lsak, qon tomirlarining harakati trubaning harakatiga o'xshaydi. Masalan, p1 va p2 bosim trubaning uchlarida bo'lsa, bosim tushishi / gradiyenti: {\ displaystyle {\ frac {p_ {1} -p_ {2}} {l}} = \ Delta P}
Kattaroq arteriyalar, shu jumladan kattalashtirmasdan ko'rish uchun etarli bo'lgan qon tomirlari past darajadagi (aterosklerotik o'zgarishlarni nazarda tutmasdan) yuqori oqim tezligiga ega bo'lgan, faqat bosimning kichik tomchilarini hosil qiladigan kanallardir. Kichikroq arteriya va arteriolalar yuqori qarshilikka ega bo'lib, qon tomir tizimidagi kapillyarlarga asosiy arteriyalar bo'ylab asosiy qon bosimining pasayishini beradi.

1.