Сабақ. Биологиялық мембранының ҚҰрылысы және оның Қызметі. ЖАСАНДЫ Биологиялық мембрана. Сабақ жоспары Биологиялық физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы
жүктеу/скачать 11,48 Mb.
|
1 -15 сабақтар МБФ 2018
- Бұл бет үшін навигация:
- Сызықтық жылдамдық v
- Моэнс-Кортевега
| г) Риноманометрия
Толық қанды дем алу адам ағзасының бір қалыпты болуының физиологиялық басты шартының бірі, ол өз кезегінде мұрын қуысы арқылы ауаның дұрыс өтуіне тікелей байланысты. Мұрын қуысы арқылы дұрыс дем алу кейбір патологиялық өзгерістерге де байланысты болады, мысалы туа біткен жоғары ерін және таңдайдың жырығы мұрын арқылы дұрыс дем алуға мүмкіндік бермейді. Мұндай патологияны тек хирургиялық әдіспен, мысалы, ринохейлопластик деп аталатын хирургиялық реконструктивті жолмен ғана емдейді. Жасалған хирургиялық опаның нәтижесін анықтау үшін риноманометрия – мұрын арқылы өткен ауа көлемі мен оның кедергісін анықтау әдісін қолданады. Мұрын қуысындағы ауа қозғалысының жылдамдығы Пуазейль формуласына тәуелді болғанымен, оның қозғалысының сипаты мұрын қуысының көлеміне, оның ұзындығы мен диаметріне, ондағы қысымның өзгерісіне байланысты болады. Осы параметрлерді тіркеу- риноманометр деп аталатын құралдың көмегімен орындалады, ол мұрынның бір қуысындағы қысымды өлшейді, ол кезде пациент мұрынның екінші қуысы арқылы дем алады. Аталған іс әрекет мұрынға бекітілген катетер арқылы жүргізіледі. Риноманометр құралының компьютерлік бағдарламасы әр мұрын қуысының дем алу мен дем шығару кезіндегі ауа көлемін, оның кедергісін автоматты түрде анықтайды, тіркейді және талдайды. Осы арқылы опадан кейінгі мұрын арқылы дем алудың қаншалықты дұрысталғандығын анықтауға мүмкіндік аламыз. д) Фотогемотерапия Кейбір аурулар қан тұтқырлығының артуына алып келеді, оны кеміту үшін фотогемотерапия деген әдіс қолданылады. Бұл әдіс бойынша пациенттің қан тамырынан алынған 100-200 мл қанды ультракүлгін(УК) сәулемен өңдеп, қайта тамырға жібереді, 5 минутттан соң бүкіл тамырдағы қан тұтқырлығының кемігіндігі байқалады. Жүргізілген зерттеулер, гемотерапия кезінде жай ағатын қан тұтқырлығының кемуі күшті байқалатындығын көрсетті, ал жылдам ағатын қанның тұтқырлығы тіптен өзгермейді екен. Қанды УК сәулемен әсер ету эритроциттердің бірігу қабілетін күрт төмендетеді, олардың деформациялануын күшейтеді, тромбтардың пайда болуын кемітеді. Осы құбылыстар қанның макро және микроциркуляциясын жақсатуға алып келеді. Сұйықтың ағу жылдамдығы көлемдік және сызықтық деген шамалармен сипатталады. Көлемдік жылдамдық Q деп, бірлік уақыт ішінде түтік арқылы ағып өткен сұйықтың V көлемін атайды: Q = V/t, бұл шама мл/с, л/мин және т.б. өлшенеді. Сызықтық жылдамдық v деп, сұйықтың бірлік уақыт ішінде ағып өткен жолының ұзындығын атайды: v =L/t. Көлемдік және сызықтық жылдамдықтар мына түрде өз ара тәуелді: Q = v S, мұндағы S- аққан сұйықтың көлденең қимасы. Түтік арқылы ағып жатқан біртұтас сұйық үшін мына ереже орындалады: түтіктің кез келген көлденең қимасы арқылы бірлік уақыт ішінде бірдей көлемде сұйық ағып өтеді: Q =vS = const, бұл өрнекті сұйық ағысының үздіксіздік теңдеуі деп атайды. Мұнан v1 S1 = v2S2 немесе S1/S2 = v2/v1 тең: аққан сұйықтың көлденең қимасы үлкен болған сайын, оның жылдамдығы төмен болады. S2 > S1> S3 мұнан v3> v1> v2 (4 сурет). Жалпы қанның тамыр бойымен ағуының басты себебі жүрек жұмысының әсерінен қан тамырында пайда болатын қысымның атмосфералық қысыннан артық болуынан деп саналады. 4 сурет
Олай болса радиусы R, ұзындығы L болатын түтіктің басы мен соңындағы қысым p1 және p2 болса, онда осы түтік арқылы 1 секунда ағып өтетін сұйық көлемі мына өрнекпен анықталынады: Q = (p1 –p2)R4/8L. Бұл өрнек Пуазейль формуласы деп аталады. Өрнектегі шама гидравликалық кедергі деп аталады, сонда Пуазейля формуласы мына түрге келеді: Q = (p1–p2)R4/8L = R4р/8L = р/Х. Гидравликалық кедергі электр тізбегі үшін Ом заңына ұқсас, тізбектей және параллель қосылған электр тізбегінің толық кедергісі мен осылайша қосылған түтіктер жүйесінің гидравликалық кедергісі бірдей өрнектермен есептелінеді: тізбектей қосылған жүйе үшін: болса, параллель қосылған жүйе үшін . Пуазейль формулсындағы (p1 –p2)/L шаманы, қысым градиенті dp/dl алмастырсақ онда, Пуазейль формуласы мына түрге келеді және оны көлденең қимасы өзгермелі түтікке қолдануға болады: Бұл өрнектен, түтіктің көлденең қимасынан ағып өтетін сұйық көлемі оның радиусының төртінші дәрежесіне тәуелді екендігі көренеді. Егер атеросклероз әсерінен қан тамырының радиусы 2 есе кішірейсе, онда осы қан тамыры арқылы ағатын қан көлемін бұрыңғы қалпында ұстап тұру үшін оның қысымын 16 есе арттыру қажет екен, ал бұл мүмкін емес, өйткені жүрек мұндай қысым тудыра алмайды. Мұндай жағдайда қан тамыры радиусын бұрыңғы қалпына келтіру қажет. Сондықтан гипертондық дәрілердің бір әсері қан тамырын кеңейтуге бағытталған, осы арқылы олар қан қысымын реттейді. Ньютондық емес деп, тұтқырлығы жылдамдық градинетіне dv/dx тәуелді болатын сұйықтарды атайды, оларға қан жатады. Жалпы түрде қанды эритроцит, лейкоцит және тромбоциттердің плазмадағы ертіндісі немесе суспензиясы деп қарастырған дұрыс. Бірақ қан құрамындағы лейкоцит пен тромбоциттердің көлемі 1-2% аспайды, сондықтан бұл бөлшектердің қанның механикалық қасиетіне тигізетін әсері өте төмен, қанның негізгі механикалық, физиологиялық қасиеті эритроцитке байланысты. Қанның кең, тар тамырлары және капияллар арқылы ағуында үлкен айырмашылықтар бар. Ірі қан тамырларда эритроциттер бір біріне жабысып «тиын түріндегі бағана» тәрізді агрегаттық күй құрайды (5 сурет). Егер әр эритроциттің диаметрі 8 мкм жуық болса, онда эритроциттен құралған агрегаттың өлшемі 80 мкм болады. Ірі қан тамырлардағы қанның жылдамдық градиенті төмен, тұтқырлығы 5 мПа∙с болады. Кей патологиялық құбылыстар әсерінен қан эритроциттерінің агрегаттық күйге көшуі деңгейі жоғарылауы мүмкін, соның әсерінен қанның тамыр бойымен ағуына қосымша энергия қажет етіледі. 5 сурет.
Қан тамырларының тарылуы (кішірейуі) қанның жылдамдық градиентін жоғарылатады, соның әсерінен агрегаттық күйдегі эритроциттер жеке-жеке жасушаларға бөлшектенеді, яғни «тиын түріндегі бағана» тәрізді агрегаттық күй бұзылады. бұл өз кезегінде қанның тұтқырлығын азайтады. Тар қан тамырларда қан тұтқырлығының төмендеу құбылысын «сигма» феномені немесе «Фареус-Линдквист» эффектісі деп атайды. Бұл құбылыс диаметрі 500 мкм аз болатын қан тамырларында байқалады, ал мұндай құбылыс капиллярларда күшті байқалады, соның әсерінен ондағы қан тұтқырлығы ірі қан тамырларға салыстырғанда екі есе кеміп, плазма тұтқырлығына дейін төмендейді. Қан тұтқырлығының төмендеуін былайша түсіндіруге болады, капиллярлар қабырғаларына өте жақын қабатпен қан плазмасы ағады, сонда қан тамырындағы аққан эритроциттер «плазма қабатымен» қапталған тәрізді болып келеді (6 - сурет). Бұл аймақтағы эритроциттер концентрациясы нөлге жақын, бірақ тамыр ортасына жақындаған сайын эритроцит концентрациясы артады. 6 сурет. Капиллярдағы эритроциттің төменгі(а) және жоғары(б) жылдамдық кезіндегі көрінісі. Тар қан тамырларында ағыс жылдамдығының артуы эритроциттің деформациялануын туғызады, бұл эритроцит пен тамыр қабырғасы арасындағы саңлаудың одан ары ұлғаюына алып келеді, нәтижесінде қанның тұтқырлығы одан ары төмендейді (6б- сурет). Эритроцит өте созылмалы, майысқақ болып келеді, соның салдарынан оның қос ойыс дискі түріндегі формасы деформацияланып, диаметрі 3 мкм болатын капилляр ішіне оңай кіріп кетеді, бұл эритроцит мембранасының капилляр қабырғасымен жанасатын ауданын ұлғайтып, ондағы зат алмасуды жақсартады және капиллярдағы аққан қанның тұтқырлығын кемітеді (7-сурет). Капилляр жүйесіндегі осындай құбылыстар жүрекке түсетін күшті азайтады. Кей патология әсерінен эритроцит қабырғасының майысқақтығы (эластикалықтығы) төмендейді, нәтижесінде қан айналысы нашарлайды. 7 сурет.
Эритроцит концентрациясының ұлғаюы немесе кемуі қан тұтқырлығын өзгертеді. Мысалы, қалыпты жағдайда қан тұтқырлығы 4-6 мПас болса, анемия (эритроциттің кемуі) кезінде 2-3 мПас дейін төмендейді, ал полицитемияда бұл көрсеткші 15-20 мПас дейін жоғарылайды екен.
50
V, см/с 50 40
30
10
аорта арте- артериола капил вена pия лярлар 8- сурет
Енді үлкен қан айналысы шеңберінде орын алатын құбылысты талдайық. Жалпы жүректі белгілі бір ырғаты түрде жұмыс істейтін насос деп қарастыруға болады. Оның жұмыстық фазасы, яғни жүректің жиырлуы (оны систола деп атайды) бос жүрістік фазамен, яғни жүректің босаңсуымен (оны диастола деп атайды) кезектесіп отырды. Жүректің жиырылуы, яғни жұмыстық фазасы систола кезінде сол жақ қарыншадан 60-70 мл көлеміндегі қан аортаға және одан тарайтын артерияларға қарай ағылады. Тамырлардың қабырғалары серпімді болғандықтан, систола кезінде пайда болатын қан қысымы әсерінен тамыр қабырғалары созылады. Нәтижесінде, ірі қан тамыры үлкен көлемдегі қанды қабылдайды. Мұнан соң жүрек босаңсып, диастола кезеңі келеді, тамыр қабырғалары жиырылып толып тұрған қанды одан ары қарай айдайды. Жүректің жиырылуы мен босаңсуы периодты түрде қайталанып, пайда болған қысым әсерінен тамыр қабырғалары тербеліп, 6-12 м/с жылдамдықпен тамырды бойлап тарайды. Бұл тербелісті пульстік толқын немесе пульс деп атайды. Пульстік толқынның жиілігі жүректің жиырылу жиілігіне тең, ал таралуы жылдамдығы тамыр параметрлеріне тәуелді, бұл тәуелділік Моэнс-Кортевега формуласыымен сипатталады: , мұндағы E – тамыр қабырғасының серпімділік модулі, h – тамыр қалыңдығы, d – тамыр диаметрі, - тамыр затының тығыздығы. Пульстік толқынның тамыр бойымен таралу жылдамдығы 6-12 м/с тең болады, ол қанның тамыр бойымен ағу жылдамдығы 0,3-0,5 м/с әлде қайда көп, сондықтан аяқ, қол, т.б. жерлерге пульстік толқын аортадағы қан қысымының төмендеуінен тез жетеді. Жүргізілген зерттеулер h/d қатынасының адамдар мен артерия түріне байланыссыз екендігін көрсетті. Олай болса, пульстік толқынның таралу жылдамдығы тек артерия қан тамыры қабырғасының серпімділігіне, яғни Юнг модулінің өзгеруіне ғана байланысты. Осыған байланысты адам жасының ұлғайуына байланысты және кей аурулардың әсерінен (гипертония, атеросклероз) артерия қабырғасының Юнг модулі артады, соның әсерінен пульстік толқынның таралу жылдамдығы қалыпты жағдайдан 2-4 есе артуы мүмкін. Систол мен диастол кезінде ірі және орта қан тамырларындағы қан қысымдары бірдей емес (9-сурет). 9 сурет.
4- артериолалар, 5- капиллярлар, 6- венулалар, 7- вена, 8 – жартылай веналар. Систол (максимал) кезіндегі қан қысымы 110-130 мм.сын. бағанасына тең, ал диастол (минимум) кезіндегі қан қысымы 60-80 мм.сып. бағанасы болады. Үлкен қан айналыс шеңберіндегі капиллярлардағы қан қысымы әр 0,75 мм сайын 30 мм.сып.бағанасынан 15 мм.сып.бағ. дейін төмендейді, ал кіші қан айналыс шеңберіндегі капиллярлардағы қан қысымы 7 мм.сып. бағанысына тең. Үлкен қан айнасысы шеңберіндегі венуладағы қан қысымы 15-20 мм.сып.бағанасы болса, кеуде қуысынан тыс аймақтағы ірі веналарда 5-6 мм.сып. бағанасына тең. Жүрек құлақшандағы қан қысымы атмосфералық қысымнан 2-3 мм.сып. бағанасына кем. Төмендегі 9- суретте үлкен қан айналысы шеңберіндегі түрлі тамырлардағы қан қысымының шамасы көрсетілген. Қан қысымын манжет арқылы өлшеуді алғаш рет итальяндық дәрігер Рива Роччи 1896 жылы ұсынған болатын. Бұл әдісті 1905 жылы орыс дәрігері Н.С.Коротков одан ары дамытты. Бұл әдіс пульстік толқын шығаратын дыбысты тыңдауға (аскультатция) негізделген. Адамның қан қысымын өлшеу үшін білекті орай резинкадан жасалынған манжетті кигізеді. Оған тамырдағы қан ағысы тоқтап, пульс жоғалғанға дейін ауа айдайды (көбіне 220-250 мм.сын.бағ.дейін). Онан соң манжетте орнатылған вентильді жайлап ашып, ауаны шығара бастаймыз, сәлден соң артериядағы қан тамыр бойымен аға бастайды, ағыс турбуленті болғандықтан фонендоскопта шу естіледі, оны Коротков тоны деп атайды, осы мезеттегі манометрдің көрсетуі қанның систолды қысым деп саналады. Манжеттегі ауа қысымын одан ары төмендетіп, артериядағы қан ағысын қалыпты жағдайға алып келеміз, бұл кезде қан ағысы турбулентіден ламинарлы ағысқа айналады, нәтижесінде фонендоскопта Коротко тоны(шуы) жоғалады, бұл кездегі манометр көрсетуі қанның диастолды қысымы деп саналады. Қазіргі кезеңде қан қысымын жоғары дәлдікпен өлшеуде Доплер эффектісін негізделген әдіс қолданылады. Тамырға кигізілген манжет астына удьтрадыбыс (УД) толқынын шығаратын және оны қабылдайтын қондырғы орнатылады. УД толқыны артерияға бағытталады. Манжеттегі қан қысымы систолды қысымға жеткенде, артерия арқылы қан аға бастайды және тамыр қабырғасы тербеледі, осындай қан тамырынан шағылған УД толқынының жиілігі өзгереді, осы өзгерістер арқылы қан қысымын анықтауға болады. Қазіргі кезеңде қан қысымын автоматты түрде тәулік бойы тіркейтін (мониторинг) қондырғылар бар. Олар артериялық қысымның шамасын, жүрек ұрысын(пульсті), өлшеу кезінде орын алған қателіктерді тәулік бойы уақытқа сәйкес тіркеп, мониторинг жасауға мүмкіндік береді. Құралда тіркелген мәліметтерді компьютер жадына көшіруге немесе қағазға басып шығауға болады. Артериялық қысымның тәулік мониторингі (АҚТМ-СМАД) бір рет өлшенген қан қысымына салыстырғанда беретін диагностикалық мәліметі көп, сондықтан оны артериялық қан қысымы жоғары ауруларды емдеуде кең түрде қолдануда. жүктеу/скачать 11,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|