Техника - молодёжи 2005-05, страница 5

лении крови в емкостных сосудах (депонирование) или о наполнении отдельных органов (секвестрация), медленно или быстро циркулирующих фракций, действия нервной системы на сужения и расширения сосудов, химически активных гормонов и газового наполнения крови. Однако исследования последних десятилетий окончательно установили, что депонирования крови в теле человека не бывает, вся емкость сосудов заполнена движущейся кровью, и она обладает свойством спонтанно увеличивать или уменьшать объем, а также скорость своего движения, независимо от сокращения окружающих мышц, диаметра сосудов и влияния нервной системы. Стало быть, выдвигаемые гипотезы не вносят определенности в это гемодина-мическое противоречие.

Путь к разгадке этого феномена нам подсказали явления, происходящие с кровью в аппарате искусствен-

переходе к невесомости. В целом же, ее действие в кровообращении не изучалось и тем более не связывалось с регуляцией объема крови.

Как известно, кавитация представляет собой возникновение каверн, полостей или пузырьков, заполняемых газом в тех точках текущей жидкости, где ее скорость возрастает, а давление становится ниже критического значения структурной прочности. В местах разрыва жидкости при наличии растворенных в ней газов в условиях переменного давления происходит неограниченный рост ка-витационных пузырьков (в них из жидкости диффундирует газ). Они увеличиваются в размере, давление внутри них повышается и превосходит давление окружающей среды. Энергия движения таких пузырьков и их вибрации порождают вокруг себя новые пузырьки. Происходит рост их количества, и этотувеличенный объем создает пондеромоторные силы, приводящие

замкнутой полости желудочка как-то увеличивается на 300% за 0,06 с. Миокард растягивается и сердце приобретает шаровидную форму. Динамику перепада давления в этом периоде работы сердца мы попытались воспроизвести в эксперименте.

Имитатором полости желудочка служил специально измененный стеклянный (20 мл) «рекордовский» шприц, на цилиндр которого был надет электромагнитный индуктор. В полость шприца крепилась электродная сетка, датчики давления, температуры, напряжения кислорода и объема. Для проверки адекватности способа возбуждения кавитации, первый опыт провели с водопроводной водой. При быстрой смене давления в полости шприца была зарегистрирована кавитация. Она привела к увеличению объема воды за счет образования пузырьков, «схлопывание» которых возвращало ее объем к исходной величине. Экс-

На кадрах видеосъемки впервые зафиксировано наличие пузырьков в крови как морфологических образований. Последовательность кадров демонстрирует, как они поднимают элементы крови со дна кюветы к ее поверхности. Видеосъемка проведена д.б.н. В.Л. Воейковым на кафедре органической химии биологического факультета МГУ в марте 2005 г. на установке инженера И. П. Когана

ного кровообращения. Когда кровь откачивается из вен, в ней появляются пузырьки, она вспенивается и увеличивается в объеме. Это происходит из-за ускоренного выхода из нее газа в разряженную полость оксигенатора АИК. Анестезиологи для ликвидации этой пены вводят в кровь антифоны или добавляют капли спирта, которые, как известно, имеют свойства подавлять кавитацию в воде.

Такое специфическое действие пе-ногасителей натолкнуло нас на гипотезу, что кавитация может быть и причиной изменения объема крови. Тем более что это явление было зарегистрировано в сердце по его фоновой частоте тонов еще в 70-е гг. Институтом акустики АН СССР. Однако из всех эффектов, сопутствующих кавитации, рассматривались только звуковые, как источник шумов сокращений миокарда. Кавитация в крови венозных сосудов регистрировалась и в экспериментах при смене положения тела, упражнениях на центрифугах и при

к вытеснению окружающей жидкости и к ее самодвижению.

Если в ней мало газов, а давление периодически меняется, то возникающие пузырьки быстро «схлопыва-ются», что порождает кумулятивные струи, развивающие давление, превосходящее тысячи атмосфер. Столь мощная энергия сопровождается звуковыми, электромагнитными, люминесцентными, температурными и кинетическими эффектами. Когда же растворенных в воде газов много, то пузырьки, не «схлопываясь», сохраняются в ней долгое время и своим количеством увеличивают ее объем, что служит источником пондеро-моторных сил.

Плазма крови на 90% состоит из воды, что составляет примерно 4,5 л. Именно в ней, по-видимому, и должна возникать гидродинамическая кавитация. Для того чтобы удостовериться, что кровь обладает свойствами менять свой объем под действием кавитации, были проведены модельные эксперименты, имитирующие фазу изометрического напряжения сердца, в полостях которого наблюдается наибольший прирост объема крови.

Эта фаза наступает вслед за диастолой, когда желудочки сердца уже заполнены кровью. Все клапаны и коронарные артерии перекрыты напряжением мышц миокарда. В этот момент нет дополнительного притока крови, но ее объем в герметично

перимент показал, что рост объема одной и той же массы воды действительно возможен за счет появления в ней пузырьков.

Такие же опыты с изменением давления в шприце были проведены с артериальной и венозной кровью. Воздействия на кровь резким перепадом давления также вызывают в ней кавитационные процессы. При этом были зарегистрированы электромагнитные импульсы, сине-зеле-ное свечение, возникновение пузырьков, увеличение объема крови, сопровождающееся пондеромотор-ными силами, приводящими кровь в движение, подъем температуры, колебания кислорода. В опыте прирост объема водопроводной воды составил 0,5 - 1,5%, а крови - 12 -22%. Такое 10-кратное увеличение объема указывает на то, что структурная прочность воды в крови на порядок ниже водопроводной.

Особенность воды в плазме такова, что ее 4,5 л находятся среди дисперсных ламеллярных (слоистых) частиц взвеси электрически заряженных миллиардов эритроцитов и лейкоцитов, триллионов белковых и жировых мицелл, общая площадь которых более 1000 м². В результате вода распределяется на ней в виде двумерной пленки, которая к тому же наполнена десятками солей и газов 0₂, С0₂, Н, N₂, N0₂, пребывающих в ней как в растворенном состоянии, так и в виде микропузырьков под да

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 5 2 0 0 5

3