Анализ структурной организации потока крови в предсердиях и правом желудочке на основании визуализации потока и точных решений нестационарных уравнений гидродинамики для класса самоорганизующихся смерчеобразных потоков вязкой жидкости

Назад к программе

Жоржолиани Ш. Т., Крестинич И. М., Талыгин Е. А., Миронов А. А., Агафонов А. В., Кикнадзе Г. И., Городков А. Ю., Бокерия Л. А.

ФГБУ НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН;

В работах, проведенных в НЦССХ им. А.Н. Бакулева доказано, что поток крови в левом желудочке сердца и аорте в течение всего сердечного цикла имеет структуру самоорганизующегося смерчеобразного течения, поле скоростей и давлений которого описывается точными решениями нестационарных уравнений гидродинамики для этого класса течения, опубликованными в 1986 г. Эти течения осуществляются при низком гидродинамическом сопротивлении с сохранением высоких напорно-расходных характеристик за счет специальной структурной организации пограничного слоя и дополнительных градиентов давления, возникающих вследствие инерционности вращения струи. Доказано, что такой принцип транспорта крови универсален для всех теплокровных животных независимо от размера. Целью работы являлось определить характер гидродинамической структурной организации потока крови в других отделах сердца – левом и правом предсердиях и правом желудочке. Поскольку в этих полостях, в отличие от левого желудочка, отсутствуют регулярно ориентированные элементы внутреннего рельефа, которые позволили бы определить преимущественные направления движения крови, анализ проводили на основании визуализации потока ангиографическими методами и на основании морфометрического анализа геометрической конфигурации полости. Как следует из точных решений необходимыми и достаточными условиями самоорганизации смерчеобразной струи являются исходная закрутка потока, сходимость проточного канала и начальное продольное перемещение жидкости в направлении эволюции струи. Эксперименты по визуализации потока крови в полостях сердца выполнены 6-ти свиньях с помощью рентгенографии нерастворимых рентгеноконтрастных частиц, вводимых через полые (визуализация правых отделов сердца) и легочные (визуализация левых отделов сердца) вены. Показано, что в фазу наполнения предсердий масса крови, находящаяся в полости находится в постоянно круговом вращении в плоскости, параллельной плоскости фиброзного кольца атриовентрикулярного клапана. В момент открытия клапана оба предсердия принимают форму конфузорного канала, сходимость которого в направлении клапана соответствует сходимости смерчеобразной струи. В правом желудочке визуализировано вращение массы крови в плоскости, перпендикулярной продольной оси в фазу наполнения правого желудочка. Общая конфигурация полости также удовлетворяет соотношению zr2=Cons, определяющему сходимость канала правого желудочка в соответствии с точными решениями. Таким образом, и в предсердиях, и в правом желудочке выполняются необходимые и достаточные условия для самоорганизации смерчеобразного потока, что является доказательством смерчеобразной структурной организации потока крови в этих отделах сердца.

Комментарии посетителей

нет комментариев
Комментарии могут отправлять участники данного мероприятия или члены Ассоциации.