Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения
Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сил давления и сообщение крови кинетической энергии.
 |
Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка. Изобразим Vy — ударный объем крови — в виде цилиндра (рис. 9.9). Можно считать, что сердце продавливает этот объем по аорте сечением S на расстояние I при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа
 |
На сообщение кинетической энергии этому объему крови затрачена работа
 |
где р — плотность крови, v — скорость крови в аорте. Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна
 |
Так как работа правого желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении
Формула (9.17) справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма. Эти состояния отличаются разной скоростью кровотока.
Подставив в формулу (9.17) значения р = 13 кПа, Vy = 60 мл = 6 • Ю-5 м3,р = 1,05 • 103 кг/м3, v = 0,5 м/с, получим работу разового сокращения сердца в состоянии покоя: А1 ≈ 1 Дж. Считая, что в среднем сердце совершает одно сокращение в секунду, найдем работу сердца за сутки: Ас = 86 400 Дж. При активной мышечной деятельности работа сердца может возрасти в несколько раз.
Если учесть, что продолжительность систолы около t ≈ 0,3 с, то средняя мощность сердца за время одного сокращения (W) = = A1/t = 3,3 Вт.
При операциях на сердце, которые требуют временного выключения его из системы кровообращения, пользуются специальными аппаратами искусственного кровообращения (рис. 9.10). По существу, этот аппарат является сочетанием искусственного сердца (насосная система) с искусственными легкими (оксигенатор — система, обеспечивающая насыщение крови кислородом).
Дата добавления: 2015-03-03; просмотров: 1162;