Медичні статті » Фізіологія » Ультразвуковий флоуметр. Ламінарна плин крові в судинах


Приладом, який має ті ж переваги, що і електромагнітний флоуметр, Є ультразвуковий флоуметр, дія якого заснована на ефекті Допплера. На малюнку зображений мініатюрний п'єзоелектричний кристал, з одного кінця вмонтований в флоуметріческій датчик. Кристал, підключений до відповідного електронного апарату, генерує ультразвукові хвилі частотою кілька сотень тисяч герц. Ультразвукова хвиля поширюється вздовж судини з потоком крові. При цьому частина звуку відбивається від еритроцитів поточної крові і повертається до єзоелектричного кристалу. Відбиті хвилі мають меншу частоту, ніж основна хвиля, бо еритроцити рухаються в напрямку від кристала.

Цей ефект і називають ефектом Допплера. (Це той самий ефект, який можна помітити, коли прибуває поїзд, проходячи мимо станції, видає гудок. Коли поїзд віддаляється, частота звуку різко знижується в порівнянні з частотою звуку поїзда, що прибуває. З цієї ж причини гудок удаляющегося від вас поїзда сприймається як звук набагато нижчий, ніж гудок поїзда, що наближається.)

Що стосується ультразвукового флоуметр, Показаного на малюнку, то звукова хвиля високої частоти в якийсь момент переривається, потім відбита хвиля меншої частоти надходить назад до пьезокристалла і посилюється за допомогою електронного пристрою. Інша частина апарату порівнює частоту основної звукової хвилі і відображеної, визначаючи швидкість руху крові.

Ультразвуковий флоуметр здатний реєструвати швидкі пульсові коливання кровотоку в кровоносних судинах так само, як і електромагнітний прилад.


Ламінарна плин крові в судинах

Якщо кров з постійною швидкістю тече вздовж довгого судини, що має гладку внутрішню поверхню, характер плину крові - шаруватий, причому кожен шар крові при русі перебуває на одному і тому ж відстані від стінки посудини. Таким чином, центральна порція крові завжди протікає в центрі кровоносної судини уздовж його подовжньої осі. Такий тип руху крові називають ламінарним (або шаруватим) течією на противагу турбулентному течією, під час якого кров рухається в посудині у всіх напрямках, постійно перемішуючись (про це буде сказано далі).

Параболічний профіль розподілу швидкостей під час ламінарного плину. Під час ламінарного плину крові швидкість її руху в центрі судини виявляється набагато більшою, ніж швидкість руху поблизу стінки посудини. В посудині на малюнку міститься дві рідини: одна пофарбована в червоний колір, інша - безбарвна. Якщо рідини починають текти, то через 1 сек між ними утворюється параболічна кордон, як показано на малюнку. При цьому шар рідини, прилегла до стінки судини, майже нерухомий; наступний шар рідини просувається на малу відстань; порція рідини, що знаходиться в центральній частині судини, просувається на велику відстань. Таким чином, формується параболічний профіль розподілу швидкостей.

Причина такого розподілу швидкостей наступна: молекули рідини, торкаючись до стінки судини, ледве рухаються, тому що вони «прилипають» до судинної стінки. Наступний шар молекул «прилипає» до попереднього, третій шар - до другого, четвертий - до третього і т.д. Отже, рідина в центральній частині судини може рухатися з великою швидкістю, тому що між нею і судинної стінкою знаходяться багато шарів молекул, що ковзають щодо один одного. При цьому кожен шар рідини, розташований ближче до центру, рухається з більшою швидкістю, ніж зовнішній шар, розташований ближче до стінки.



...


2 (0,17847)