Биофизические особенности кровеносных сосудов.

По своим особенностям кровеносные сосуды делятся на 4 группы:

1. Артерии эластичного типа.

2. Артерии мышечного типа.

3. Капилляры.

4. Вены.

1.Артерии эластичного типа- поддерживают кровоток во время диастолы сердца, тем самым создавая непрерывный ток крови. Основу стенок артерии такого типа составляют белки двух видов:

а) эластиновые нити.

б) калогеновые нити.

Калогеновые имеют высокий коэффициент упругости. Модуль юнга для них равен

и в процессе распространения крови, почти не деформируется, лишь расправляясь в нутрии стенок сосудов. Упругие свойства калогенных нитей проявляются лишь при значительном растяжение сосудов, которые на много превышают предел изменения кровеносного давления. Благодаря колагенным нитям стенки сосудов не разрушаются, даже при деситекратном превышении кровеносного давления. Т. о. калогеновые волокна обеспечивают не упругость, а прочность. Волокна эластинового типа обладают меньшей упругостью, модуль Юнга равен:

Их механические свойства обеспечат напровление в стенках сосудов, заставляя кровь двигатся во время диастолы сердца. Соотношение между элостиновыми и калогеновыми белками оказывается различным для различных артерий. Так в аорте эластина в 1,5 раза больше, чем калогена. В брюшной части аорты эластина в 3 раза меньше, чем в грудной, а в бедренной части аорты в 6-8 раз меньше. Такое распределение эластина обеспечивается формами аорты. Среди артерий эластинового типа, особая роль принадлежит грудной аорте, которая и выполняет основную функцию артерии этого типа. Источником энергии для рабаты аорты являются мышцы сердца, которые выполняют статическую и динамическую работу.

За счёт статической части работы, стенки аорты во время систолы расширяются. В момент диастолы – сокращаются. Упругость стенки аорты служит причиной ещё одного важного явления, возникновения и распределения пульсовой волны. Сокращение стенок аорты создают периодические колебания крови. Зависимость скорости пульсовой волны от состояния стенок сосудов позволяет определить нарушение в кровеносной системе. Скорость пульсовой волны определяется Е- модулем Юнга, b- толщиной стенок, r- радиусом сосудов, - плотностью крови.

Пульсовая волна возникает в аорте и затухает в капиллярах. Кривая зависимости пульсовой волны от времени называется соритограммой. По виду соритограммы можно измерить разность фаз между двумя точками артерии и определить величину Е и другие параметры стенок сосудов. Скорость пульсовой волны не превышает 10 м/с для нормальной кровеносной системы. Существующий пульс, который возникает в районе предсердий и распространяется по направлению капилляров. Амплитуда венного пульса намного меньше, чем капиллярного, что обусловлено меньшей упругостью венозных сосудов. Кривая венного пульса называется флебограммой, и так же используется для диагностики заболевшей вены. Т.о. от сердца к перифирии распространяются 2 вида пульсовых волн.

2.Из артерий эластичного типа кровь поступает в сосуды мышечного типа, которые обладают гладкомышечными волокнами и, следовательно, за счёт сокращения могут изменить радиус сосудов. К таким сосудам относятся артериолы, в которых на долю гладкомышечных волокон приходится до 60% тканей. Основным функциональным свойством артериолы является способность регулировать напряжение стенок кровеносных сосудов. За счёт этого артериолы выполняют 2 функции:

1. Поддерживают уровень кровеносного давления на определённых участках системы.

2. Перераспределяют количество крови между органами в зависимости от потребности каждого.

Обе функции за счёт сужения или расширения просвета сосудов.

3. Основной функцией капиллярных сосудов является подвод питательных веществ и воздуха к органам пищеварения и мышцам.

4. Вены предназначены для создания запаса крови в организме, и до 70% крови сосредоточено в венах.

Стенки венозных сосудов обладают высокой эластичностью.

Лекция № 6 Биофизика фотобиологических процессов

Транспорт возбужденных электронов, обеспечивающий аккумулирование (конвертирование) солнечной энергии в макроэргических связях АТФ, свойствен хлорофиллсодержащим бактериям и зеленым растениям.

Хлорофилл обладает уникальной способностью быть как донором, так и акцептором электронов в зависимости от действия на него солнечного света. В исходном состоянии (когда на него не действует свет) хлорофилл служит донором электронов. Поглотив фотон в видимой области солнечного излуче­ния, этот пигмент теряет электрон, окисляется и приобретает акцепторные свойства. Принимая электрон от сопряженных с ним веществ, он снова ис­пытывает восстановление и становится готовым отдать электроны, если на него вновь подействует свет. Такая цикличность в работе хлорофилла позво­ляет называть его «электронным насосом», приводимым в действие и регу­лируемым солнечной энергией. Это свойство хлорофилла открыто в 1948 г. академиком А. А. Красновским. Его открытие вошло в науку под названием реакции обратимого фотохимического восстановления хлорофилла (реакции Красновскош).