Hệ tuần hoàn: dòng máu chảy

2020-08-11 08:02 AM

Tất cả lưu lượng máu trong toàn bộ hệ tuần hoàn ở người trưởng thành khoảng 5000ml/phút. Đó là lượng lưu lượng tim bởi vì lượng máu bơm qua động mạch bởi tim trong mỗi phút.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Chức năng của hệ tuần hoàn là cung câp máu cần thiết cho mô- vận chuyển dinh dưỡng tới mô cơ quan, đồng thời vận chuyển chất thả, vận chuyển hormon từ 1 số cơ quan trong cơ thể đến những nơi khác, giữ ổn định nồng độ các chất trong nội môi trong cơ thể giúp các tế bào tồn tại và thực hiện tốt các chứng năng của mình.

Dòng máu là lưu lượng máu đi qua 1 điểm trong hệ tuần hoàn trong 1 đơn vị thời gian. Thông thường lưu lượng máu được xác định bằng số ml/phút hoặc l/phút, nhưng nó có thể xác định là số ml máu trong 1 giây hay 1 đơn vị máu trong 1 đơn vị thời gian.

Mối quan hệ giữa áp suất, lực cản và lưu lượng máu

Hình. Mối quan hệ giữa áp suất, lực cản và lưu lượng máu. P1, áp suất tại gốc của bình; P2, áp suất ở đầu kia của bình.

Cách thức đo lưu lượng máu

Có nhiều thiết bị cơ khí, điện tử có thể luồn vào mạch máu hoặc đặt bên ngoài mạch để đo lưu lượng máu. Những thiết bị đó là lưu lượng kế.

Lưu lượng kế điện tử

Đó là 1 thiết bị đo lưu lượng máu mà không cần mở mạch máu. Nguyên tắc của máy được làm rõ trong hình. Hình A cho thấy sự phát điện của lực điện động (hiệu điện thế) trong dây đó là di chuyển nhanh trong theo 1 đường chéo thông qua từ trường. Điều này có thể hiểu là nguồn gốc của lực điện bởi dòng điện. Hình B cho thấy nguyên tắc của sự phát sinh lực điện động trong máu là di chuyển do từ trường. Trong trường hợp dòng máu ở giữa 2 cực của 1 nâm châm và 2 điện cực ở 2 bề mặt của mạch máu vuông góc với đường từ tính. Khi dòng máu đi qua mạch, 1 điện thế cân đối với dòng máu phát ra giữa 2 điện cực và điện áp ghi lại qua máy vôn kế thích hợp hoặc máy điện tử. Hình C cho thấy 1 “máy dò” tại nơi có mạch máu lớn để ghi lại lưu lượng máu. Máy dò gồm 2 nâm châm mạnh và điện cực.

Lợi thế đặc biệt của lưu lượng kế điện tử là nó có thể ghi lại sự thay đổi của lưu lượng máu dưới 1/100 giây, theo dõi dự thay đổi của nhịp đập trong dòng chảy, cũng như dòng chảy ổn định.

Lưu lượng kế kiểu điện từ

Hình. Lưu lượng kế kiểu điện từ, cho biết sự tạo ra điện áp trong dây khi nó đi qua trường điện từ (A); tạo ra hiệu điện thế trong các điện cực trên mạch máu khi mạch được đặt trong từ trường mạnh và máu chảy qua mạch (B); và một đầu dò lưu lượng kế điện từ hiện đại để cấy ghép xung quanh mạch máu (C). N và S là cực bắc và cực nam của nam châm.

Lưu lượng kế siêu âm Doppler

Hình. Lưu lượng kế siêu âm Doppler.

Lưu lượng kế siêu âm Doppler

Có là một loại lưu lượng kế khác để đo phía ngoài thành mạch và thiết bị này có một vài thuận lợi hơn so với đo bằng lưu lượng kế điện tử, đó là lưu lượng kế siêu âm Doppeler, hiện trên hình. Một tinh thể điện áp phút được gắn ở một đầu trong các vách của thiết bị. Tại tinh thể, khi có năng lượng điện hoá với 1 thiết bị điện tử thích hợp, truyền sóng âm với tần số vài trăm ngàn chu kì trên 1 giây xuôi thèo dòng chảy của máu. Một phần của âm thanh sẽ phản xạ ngược trở lại bởi hồng cầu trong dòng máu. Sóng siêu âm phản xạ dội lại từ tế bào máu tới tinh thể. Sóng dội lại có tần số thấp hơn so với sóng truyền đi bởi vì hồng cầu đã hấp thụ đi từ sóng truyền tới. Hiệu ứng này là Hiệu ứng Doppler.

Lưu lượng kế trên hình sử dụng sóng siêu âm có tần số cao liên tục, và sóng phản xạ được thu lại phía trên bản tinh thể và được khuyếch đại lên bởi máy điện. Một phần khác của thiết bị điện tử xác định tần số khác giữa sóng truyền đi và sóng phản xạ, như vậy xác định được tốc độ dòng máu. Miễn là đường kính của mạch máu không thay đổi, thay đổi dòng máu trong mạch sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ dòng chảy.

So với lưu lượng kế điện tử, lưu lượng kế siêu âm Doppler có khả năng ghi lại nhanh chóng, nhịp thay đổi trong dòng chảy, cũng như là dòng chảy đều.

Thành mạch máu

Khi dòng máu chảy trong lòng mạch với tốc độ đều đặn, nó chảy theo dòng, với mỗi lớp máu còn lại cùng một khoảng cách ra thành mạch. Ngoài ra phần lớn máu giữ lại ở trung tâm của thành mạch. Loại dòng chảy này được gọi là dòng laminar hoặc dòng streamline, và nó đối lập với dòng turbulent, là máu được chảy ở tất cả các đường trong mạch và tiếp tục pha trộn với thành mạch, nó cứ tiếp tục như vậy.

Hiện tượng Parabol trong dòng chảy Laminar

Khi xẩy ra dòng chảy laminar, tốc độ dòng chảy ở trung tâm lòng mạch là lớn nhất và giảm dần về phía ngoài. Hiện tượng này được trình bày trong hình.

Hai chất lỏng

Hình. A: Hai chất lỏng (một màu đỏ, và một chất trong suốt) trước khi bắt đầu chảy. B: Các chất lỏng như nhau 1 giây sau khi bắt đầu chảy. C: Dòng chảy hỗn loạn, với các phần tử của chất lỏng chuyển động không theo quy luật.

Trong hình A, lòng ống chứa 2 dịch lỏng, một là bên trái có mầu bởi thuộc nhuộm và một dịch còn lại ở bên phải trong suốt, nhưng không có dòng chảy trong lòng mạch. Khi chất lỏng chảy, hình thành 1 đường parabol trên bề mặt giữa 2 dòng, như trên hình B; phần chất lỏng ngay thành mạch di chuyển rất khó, phần hơi ra xa thành mạch di chuyển với tốc độ chậm, và phần ở trung tâm thành mạch di chuyển rất nhanh. Hiệu ứng này gọi là “hiện tượng parabol của dòng máu chảy”.

Hiện tượng parabol của dòng chảy do nguyên nhân: Những phân tử chất lỏng tiếp xúc với thành mạch chảy chậm do dính chặt vào thành động mạch. Lớp tiếp theo của phân tử chất lỏng trượt lên trên, lớp thứ 3 so với lớp thứ 2, lớp thứ 4 so với lớp thứ 3. Vì thế chất lớp chất lỏng ở giữ thành mạch di chuyển nhanh do trượt trên nhiều lớp phía dưới những lớp giữ trung tâm lòng mạch và thành mạch; vì thế khi hướng về phía trung tâm lòng mạch tốc độ máu nhanh dần và ngược lại.

Tình trạng dòng máu chảy hỗn loạn

Khi tốc độ dòng máu trở nên quá lớn, khi nó ngừng chảy bởi tắc trong lòng mạch, nó có vòng xoáy mạnh hoặc khi nó có bề mặt xù xì, dòng chảy trở nên hỗn loạn, hoặc lộn xộn hơn dòng chảy bình thường (hình C). Dòng chảy hỗn loạn nghĩa là dòng máu chảy chéo trong mạch và trong suốt chiều dài mạch, luôn luôn tạo thành vòng xoắn trong dòng máu, gọi là dòng xoáy. Những vòng xoáy này tương tự như xoáy nước được thấy khi dòng sống chảy nhanh tại 1 điểm tắc.

Khi dòng xoáy tồn tại, dòng máu có cản trở lớn so với dòng chảy thông thường bởi vì dòng xoáy tạo ra va chạm rất lớn của dòng chảy trong thành mạch.

Dòng chảy hỗn loạn có xu hướng tăng lên trong đối xứng với tốc độ của dòng máu, đường kính của mạch máu, và tỷ trọng của máu và làm giảm tỷ trọng của mạch máu trong giới hạn cho phép theo công thức:

Re=vxdxp/ η

với: Re là hệ số Reynold (là các biện pháp của các xu hướng bất ổn xẩy ra)

v là tốc độ dòng máu (cm/s)

d là đường đường kính mạch máu (cm)

η là độ nhớt (poise)

ρ là tỷ trọng của máu.

Độ nhớt của máu thông thường là 1/30 poise, tỷ trọng của máu xấp xỉ 1. Khi hệ số Reynold tăng lên khoảng 200-400, dòng chảy hỗn loạn sẽ xẩy ra tại 1 vài nhánh của mạch nhưng sẽ gây chết dần trong suốt phần trơn nhẵn của bề mặt. Tuy nhiễn, khi hệ số Reynold tăng lên khoảng 2000, hỗn loạn sẽ thường xuyên xẩy ra đoạn mạch thẳng và nhãn.

Hệ số Reynold cho dòng chảy trong hệ tuần thông thường khoảng 200-400 trong những động mạch lớn ; kết quả là gần như luôn có 1 lượng nhỏ hỗn loạn trong dòng chảy tại điểm chia nhánh của mạch. Ở phần đầu gần của động mạch chủ và động mạch phổi, hệ số Reynold có thể lên tới vài nghìn trong suốt giai đoạn tống máu của tâm thất, nên có hỗn loạn lớn tại đây, điều kiện xẩy ra sự hỗn loạn : (1) tốc độ dòng máu nhanh, (2) nhịp đập tự nhiên của dòng chảy, (3) thay đổi đường kinh đốt ngột, và (4) đường kính lòng mạch lớn. Tuy nhiễn, trong mạch máu nhỏ, hệ số Reynold hầu như không bao giờ quá cao để xẩy ra sự hỗn loạn.

Bài viết cùng chuyên mục

Điều chỉnh lượng thức ăn ăn vào và dự trữ năng lượng của cơ thể

Duy trì sự cung cấp năng lượng đầy đủ trong cơ thể quan trọng đến nỗi mà rất nhiều các cơ chế kiểm soát ngắn hạn và dài hạn tồn tại không chỉ điều chỉnh năng lượng hấp thu mà cả năng lượng tiêu thụ và năng lượng dự trữ.

Vai trò của các nhân não và tiền đình: nâng đỡ cơ thể chống lại trọng lực

Các nhân lưới được chia làm 2 nhóm chính: các nhân lưới ở cầu não, nằm ở phía sau bên của cầu não và kéo dài tới hành não, các nhân lưới ở hành não, kéo dài suốt toàn bộ hành não, nằm ở cạnh đường giữa.

Ức chế thần kinh: thay đổi điện thế

Ngoài sự ức chế được tạo ra bởi synap ức chế ở màng tế bào thần kinh (được gọi là ức chế sau synap), có một loại ức chế thường xảy ra ở các cúc tận cùng trước synap trước khi tín hiệu thần kinh đến được các khớp thần kinh.

Insulin là hormon liên quan đến sự thừa năng lượng

Carbohydrate dư thừa nếu không thể được dự trữ dưới dạng glycogen sẽ được chuyển thành chất béo dưới sự kích thích của insulin và được dự trữ ở mô mỡ.

Sinh lý nội tiết tuyến thượng thận

Tuyến thượng thận gồm hai tuyến nhỏ úp trên hai thận, mỗi tuyến nặng khoảng 4g. Tuyến thượng thận gồm 2 phần riêng biệt : phần vỏ (80%) và phần tuỷ (20%). Chức năng tuỷ thượng thận, liên quan đến hoạt động hệ giao cảm.

Vùng vận động sơ cấp: chức năng vận động của vỏ não và thân não

Vỏ não vận động được chia làm 3 vùng nhỏ, mỗi vùng lại có bản đồ hình chiếu riêng cho các nhóm cơ và có những chức năng riêng biệt: vùng vận động sơ cấp, vùng tiền vận động, vùng vận động bổ sung.

Chất kháng giáp ức chế bài tiết của tuyến giáp

Thuốc kháng giáp được biết đến nhất là thyocyanate, propyl-thiouracil, và nồng độ cao iod vô cơ, những thuốc này ngăn chặn bài tiết hormon giáp theo những cơ chế khác nhau.

Điều hòa chức năng thực vật và nội tiết của vùng dưới đồi

Để minh họa cấu tạo của vùng dưới đồi cũng như đơn vị chức năng của vùng dưới đồi, chúng ta tổng hợp chức năng thực vật và nội tiết quan trọng ở đây.

Triglycerides tạo năng lượng: hình thành Adenosine Triphosphate

Đầu tiên trong quá trình sử dụng triglycerides cung cấp năng lượng là thủy phân chúng tạo các acid béo và glycerol. Sau đó, cả acid béo và glycerol đều được vận chuyển trong máu tới các mô hoạt động.

Tác dụng của Insulin lên chuyển hóa chất béo

Insulin có nhiều tác dụng dẫn đến dự trữ chất béo tại mô mỡ. Đầu tiên, insulin tăng sử dụng glucose ở hầu hết các mô, điều này tự động làm giảm sử dụng chất béo, do đó, chức năng này như là dự trữ chất béo.

Chức năng của vỏ não tiền đình - chẩm ở bán cầu não không ưu thế

Nghiên cứu tâm lí ở bệnh nhân có tổn thương bán cầu không ưu thế đã chỉ ra rằng bán cầu này có thể đặc biệt quan trọng đối với sự hiểu biết và nhận thức âm nhạc, kinh nghiệm thị giác phi ngôn ngữ.

Thuốc kích thích hoặc ức chế neuron hậu hạch giao cảm và phó giao cảm

Các thuốc ngăn sự dẫn truyền từ các neuron tiền hạch tới các neuron hậu hạch bao gồm tetraethyl ammonium ion, hexamethonium ion, và pentolinium. Những thuốc này ngăn chặn sự kích thích của acetycholin.

Sự tăng trưởng và phát triển chức năng của bào thai

Do trọng lượng thai tương ứng xấp xỉ với lập phương của chiều dài, trọng lượng thai hầu như tăng tương ứng với lập phương tuổi thai.

Bệnh động mạch vành: điều trị bằng thủ thuật và phẫu thuật

Đau thắt ngực thuyên giảm ở hầu hết các bệnh nhân. Ngoài ra, ở những bệnh nhân có tim không bị tổn thương quá nặng trước khi phẫu thuật, thủ thuật bắc cầu mạch vành có thể cung cấp cho bệnh nhân kỳ vọng sống sót bình thường.

Điều hòa bài tiết insulin

Kích thích tiết insulin bởi amino acid là quan trọng bởi vì insulin lần lượt tăng cường vận chuyển amino acid tới tế bào, cũng như sự hình thành protein trong tế bào..

Sự sinh tinh và sinh lý của tinh trùng người

Sự sinh tinh xảy ra ở ống sinh tinh nhờ sự điều hòa của các hormon điều hòa sinh dục của tuyến yên. Sự sinh tinh bắt đầu vào khoảng 13 tuổi và kéo dài trong suốt thời gian còn lại của cuộc đời nhưng giảm đi rõ rệt khi về già.

Hình thành acid acetoacetic trong gan và sự vận chuyển trong máu

Các acid acetoacetic, acid β-hydroxybutyric, và acetone khuếch tán tự do qua màng tế bào gan và được vận chuyển trong máu tới các mô ngoại vi, ở đây, chúng lại được khuếch tán vào trong tế bào.

Nguyên nhân tử vong sau khi tắc mạch vành cấp tính

Khi tim trở nên không có khả năng tạo đủ lực để bơm đủ máu ra nhánh động mạch, suy tim và các mô ngoại vi hoại tử xảy ra sau đó như là kết quả của thiếu máu ngoại vi.

Dẫn truyền các tín hiệu vận động từ vỏ não tới các cơ

Sau khi rời vỏ não, bó này đi qua trụ sau của bao trong (giữa nhân đuôi và nhân bèo sẫm của nhân nền) và sau đó đi xuống thân não, tạo nên bó tháp ở hành não.

Khuếch tán qua màng mao mạch: trao đổi nước và các chất giữa máu và dịch kẽ

Khuếch tán các phân tử nước và chất tan có chuyển động nhiệt di chuyển ngẫu nhiên theo hướng này rồi lại đổi hướng khác. Các chất hòa tan trong lipid khuếch tán trực tiếp qua các màng tế bào ở lớp nội mạc của các mao mạch.

Đại cương sinh lý tim mạch

Vòng tiểu tuần hoàn mang máu tĩnh mạch từ tim phải theo động mạch phổi lên phổi, ở mao mạch phổi, khí cacbonic được thải ra ngoài và máu nhận oxy để trở thành máu động mạch, theo tĩnh mạch phổi về tim trái, tiếp đó bắt đầu một chu trình tương tự qua vòng đại tuần hoàn.