Техника - молодёжи 1990-11, страница 37

Постоянные читатели «ТМ» знакомы с материалами рубрик «Институт человека» и «На грани знания и веры», где рассказывается о возвращении в современную врачебную практику традиционных методов познания психической сущности человека.

Однако это отнюдь не мешает развитию другого, сугубо «заземленного» направления — внедрения в медицину арсенала точных наук. Специалисты строят математические модели, исследуют химические, физические процессы в организме, ищут их аналоги в окружающей среде.

Подборку об исследованиях на стыке медицины и... гидродинамики подготовил наш корреспондент Ренат ЯНБУХТИН.

Опасные вихри

Любой автомобилист знает, что нет ничего опаснее прокола передней шины, когда автомобиль движется на большой скорости. Поэтому создатели бескамерных шин предусмотрели защиту от аварийной ситуации: во внутреннюю полость покрышки вводится быстротвердеющий мономер — в случае прокола он из-за разницы давлений начинает с большой скоростью «вытекать» из шины и при этом мгновенно полимеризовать-ся. Полимерная пробка «затыкает» прокол, выдерживая значительные нагрузки.

Как видите, исследователи в очередной раз скопировали природу—ведь точно такой же механизм предусмотрен ею, например, для защиты нашего тела от кровотечений. При ранениях или порезах мельчайшие (1—2 мкм в диаметре) тромбоциты, вытекая вместе с кровью из раны (в каждом кубическом миллиметре их 300 тыс.), образуют пробку. Она спасает организм от потери крови и инфекции. Но у любой медали есть оборотная сторона. Образование тромба в кровеносном сосуде опасно для жизни.

Долгое время считалось, что тромб возникает из-за свертывания крови при остановке кровето-ка. Теперь стало известно, что для этого требуются иные условия.

Свертывание происходит только при застойных явлениях. Этот

сравнительно медленный процесс напоминает полимеризацию синтетических материалов (или, допустим, схватывание бетона) и идет одновременно по всей массе вещества. Молекулы фибриногена—растворимого белка плазмы крови — под действием ферментов соединяются в волокнистые нити. Свертывающаяся кровь становится похожа на застывший холодец.

Возникновение тромба, в котором принимают участие клетки крови —тромбоциты, происходит несравненно быстрее. Жесткий и прочный, он может противодействовать высокому давлению крови в артериях.

Тромбоциты значительно быстрее других клеток крови реагируют на изменение среды. Если в спокойном потоке крови где-нибудь на развилке сосудов или в месте их сужения образуются турбулентные вихри, в которых вместе со скоростью течения резко повышается вероятность соударения частичек крови (вспомните бескамерные шины!), то может начаться неконтролируемый процесс. За несколько миллисекунд кровяные пластинки — тромбоциты—переходят из обычной дискообразной формы в активную клейкую. Теперь они напоминают колючки репейника, которые при соударениях крепко слипаются друг с другом.

Институт человека

При этом тромбоциты выделяют накопленные фосфолипиды, которые помогают им вступать в химические реакции с многочисленными белковыми компонентами плазмы крови. Кроме того, из кровяных пластинок высвобождается серотонин — он возбуждает другие клетки крови, начинается цепная реакция слипания.

Каким же образом происходит столь опасное для человека изменение гидродинамики кроветока?

В обычных водопроводных трубах постоянного диаметра поток течет ламинарно, а при увеличении напора становится турбулентным. Но кровеносные сосуды в нормальном состоянии защищают организм от турбулентности. У молодых людей они достаточно гибкие, чтобы гасить любые возмущения кроветока. И тот подчиняется законам регулярного, не имеющего завихрений, ламинарного режима. Однако и здесь есть места, где в общем ламинарном течении возникают турбулентные зоны —это клапаны, расположенные в крупных венах, чтобы предотвратить обратный ход крови.

Обычно сильный и мощный поток прижимает гибкие лепестки венозных клапанов к стенкам. Но больные клапаны, потерявшие гибкость, не могут открываться полностью. Поток набегает на препятствие, но его напора уже недостаточно, чтобы прижать лепестки к стенке сосуда. В этой ситуации и возникает опасность.

Частично открытые клапаны уменьшают диаметр вены, стесняют и уплотняют поток: его скорость увеличивается. Однако, пройдя узость и вырвавшись в широкое русло, поток резко снижает

Возникновение тромба, в котором принимают участие клетки крови — тромбоциты. Жесткий и прочный, он может противодействовать высокому давлению крови.

За несколько миллисекунд кровяные пластинки — тромбоциты — переходят из обычной дискообразной формы в активную клейкую. Теперь они напоминают колючки репейника, которые при соударениях крепко слипаются друг с друго д

3*

35