Давление в теле

Физика > Давление в теле

Давление выполняет важную роль в функциях организма, среди которых кровообращение и дыхание.

Задача обучения

• Разобраться в значимости давления в системе кровообращения и дыхании.

Основные пункты

• Давление занимает важное место в функциональности некоторых систем, обеспечивающих выживание.
• Мы способны дышать благодаря различиям давления между грудной полостью, легкими и окружающей средой.
• Система кровообращения функционирует на разнице давления в циркулирующей крови вместе с кислородом, необходимыми питательными веществами и распространению по всему телу.

Термины

• Альвеолы – воздушные сосуды в легком, из-за которых ткани выглядят как соты. Они расширяют их площадь поверхности для обмена кислорода и углекислого газа.
• Закон Пуазейля – протекающая через капилляр жидкость находится в прямой пропорциональности давлению, а также в обратной пропорциональности уровня вязкости и длине капилляра.
• Грудная полость – пустое место внутри тела.

Роль давления в системе кровообращения

Система кровообращения выступает замкнутым типом, где движение жидкости обеспечивается давлением. Она отвечает за доставку кислорода и полезных смесей во все органы, а также за удаление из них отходов. Кровь можно воспринимать как вязкую жидкость.

Объем крови ограничивается венами, капиллярами и артериями, поэтому в замкнутой системе присутствует давление. Кроме того, есть сложная система из перечисленных органов различного диаметра, а также клапаны и сердце, функционирующие в качестве стабильного насоса. Это приводит к разрыву давления и циркуляции крови по всей системе.

Это давление именуют кровяным, и оно значительно сильно упрощает медикам работу, так как позволяет выявлять сбои в работе организма и указывает на присутствие различных осложнений. Артериальное давление описывается частотой сердечных сокращений, объемом и вязкостью крови, сопротивлением системы.

Среднее артериальное давление отмечает средний показатель в сердечном цикле. Его можно охарактеризовать при помощи системного сосудистого сопротивления (ССС), сердечного выброса (СВ) и центрального венозного давления (ЦВД). Оно может быть аппроксимировано из легкодоступных измерений артериального давления, в которых P_sys – измеренное систолическое давление, а P_dias – диастолическое. Одно из наиболее опасных состояний системы кровообращения – частичная блокировка кровеносных сосудов из-за образования зубного налета или высокого уровня холестерина. Это уменьшает эффективный диаметр поперечного сечения кровеносного сосуда и скорость кровотока. То есть, артериальное давление повышается.

Среднее артериальное давление может быть аппроксимировано при изменении артериального давления

Речь идет о показателе в сердечном цикле. Его можно охарактеризовать при помощи системного сосудистого сопротивления (ССС), сердечного выброса (СВ) и центрального венозного давления (ЦВД)

Роль давления в дыхательной системе

Отличие в давлении между легкими и атмосферой формирует потенциал для поступления внутрь воздуха, что запускает ингаляцию. Этот механизм связан с уменьшением диафрагмы, что приводит к росту объема грудной полости, окружающей легкие.

Снижение давления грудной полости удерживает их наполненными и помогает втягивать воздух, раздувать альвеолы и транспортировать кислород. При восстановлении диафрагмы, давление внутри грудной полости растет, и мы выдыхаем. Затем цикл повторяется, демонстрируя привычный нам механизм дыхания. Если бы не давление, то циркуляция крови в организме или дыхание были бы невозможны.

---