Чаленко А.В., Дранникова И.А. Исследование особенностей течения крови по сосудистой системе (ТЕЗИСЫ)

Исследование особенностей течения крови

по сосудистой системе

Чаленко А.В., Дранникова И.

Луганский национальный университет им. В. Даля

Луганское городское научное общество учащейся молодежи,

9 класс ГУ «Луганский учебно-воспитательный комплекс средняя школа I ступени – коллегиум №36 имени Г.К. Жукова»

Для существования живого организма необходимы постоянно действующие системы циркуляции крови, по которым в теле человека и животного распространяются средства питания и выносятся отработанные продукты. Все мы знаем, что кровь является жидкостью, однако не всем известна такая классификация жидкостей, как ньютоновские и неньютоновские. Цельная кровь (суспензия эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в белковом растворе – плазме крови) является неньютоновской жидкостью, хотя сама плазма и сыворотка крови практически ньютоновская жидкость.

Актуальность исследования заключается в том, что неньютоновские жидкости находятся не только вокруг нас, но и внутри нас, а мы о них ничего не знаем, т.к. в школьном курсе физике этот материал не изучается.

Объектом исследования является течение крови по сосудистой системе организма. Предметом исследования являются кинематические характеристики крови как неньютоновской жидкости.

Цель данной работы – исследовать течение крови по сосудистой системе; изучить вязкость крови и ее влияние на здоровье человека.

Гипотеза: предполагаем, что кровь является неньютоновской жидкостью и обладает «особыми» физическими свойствами и если знать об этих свойствах, то можно предотвратить ряд проблем со здоровьем.

Методы исследования: изучение специализированной литературы; поисковый и иллюстрационный метод; метод сравнения и анализ.

Кровь как неньютоновская жидкость обладает аномальными свойствами. Исследования этих свойств дает представление  о механизме кровообращения. На основе количественных закономерностей системы кровообращения возможно глубокое понимание гемодинамических явлений, разработка методов диагностики и лечения целого ряда заболеваний.

Вязкость крови человека в норме от 4 до 6 мПа∙с, а при патологии могут иметь значения от 1,7 до 22,9 мПа∙с. Изменение вязкости крови – одна из причин изменения скорости и реакции оседания эритроцитов (СОЭ, РОЭ). Вязкость крови имеет диагностическое значение.

Следует отметить, что задача построения общей математической модели сердечно-сосудистой системы и компьютерных методов ее исследования на данный момент не решена. Прежде всего, это связано с чрезвычайной сложностью рассматриваемой биологической системы, функционирование которой зависит от огромного количества факторов, практически от каждого элемента живого организма, и эти зависимости во многом остаются не формализованными даже на физиологически описательном уровне.

Выводы. В работе было получено распределение скоростей течения жидкости в различных сосудах, выполнен расчет линейной и объемной скорости кровотока в различных сосудах, который согласуется с табличными данными авторов работ по данной теме. Рассчитанное число Рейнольдса для течения крови по аорте и капиллярах указывает, что течения крови в организме человека может быть в 2 режимах: как в ламинарном, так и в турбулентном.