О. Х.Қўлдашов, З. Мирзаева, З. Абдумаликова биофизика (дарслик) фарғона – техника – 2007

2.5. Юрак қон–томир ва нафас олиш системалари механикаси.
Юрак биомеханикаси ҳақида.


Юрак фаолиятини тўла ўрганиш биомеханика усуллари бўйича атрофлича текширишни талаб килади. Юрак ўта мураккаб мускуллардан тузилган тебраниб турувчи гемодинамик орган бўлиб, у ташки омиллар таъсирларини, ички муҳитни ва бўлмачалардаги қон ҳажмлари мувозанатини, қон оқиши тезлиги ва босимини доимий мувофиқлаштириб туради.

2.7 – расм. Юрак биодинамик ҳолатини аниқловчи координата системасини
жойлашиши.

Юрак тўртта бўлмачадан иборат, мускуллардан тузилган мураккаб кўринишдаги органдир. Унинг ўлчамлари турлича, масалан: катта ёшдаги одамларда узунлиги 10–15 см, эни эса 8–11 см гача бўлиши мумкин.
Бўлмачаларни деворлари уч қатлам, яъни: эпикард, миокард ва эндокардлардан иборат: ташқи қийшиқ, ўрта циркуляр ва ички тўғри қатламлардан тузилган.
Юрак ва унга яқин жойлашган томирлар биодинамик ҳолатини ўрганишда координата боши кўкрак кафаси қовурғаларни энг юқоридагисини ўртасига жойлашган система танланган (2.7–расм).
Юракни механик ҳолатини қийматлари ва йўналишлари системанинг ички гемодинамик факторларига боғлиқ ҳамда ташки табиий ва сунъий таъсирларга, вактга I, ёшига (А), одам жинсига, патологик ҳолатига (Р) ва бошқаларга боғлиқ бўлган векторлар билан аникланади, уни аналитик ифодаси
(2.1)
Узун ўқ Rс (радиус–вектор) 0,14м узунлиқда бўлиб, оғиш бурчаги 43–48°дир (2.2–расм).

2.8. – расм. Юрак боғланишлари.

Юракнинг пульсацияли харакати унга бириккан катга кон томирлари билан чегараланган. Улар яна юракни бошка органларга боьлаб туради. Бундан ташқари юрак ҳаракати ўпка, перикард ва диафрагма билан чегараланган, улар юракка ёйилган юк тарзида босим беради. Механика конунларини кўллаб, система боьланишлардан озод қилиниб, улар ўрнига реактив кучлар қўйилади. Бу реактив кучлар ҳам пульсацияли характерга эга (2.8 ва 2.9–расмлар).
Агар одам танаси тебраниш таъсирида бўлса, кўкрак қафаси билан биргаликда скелет (деформацияланмайдиган контейнер) гармоник тебранишлар ҳосил қилади.


2.9 – расм. Боғланишлардан озод этилиб, реактив кучлар қўйилган юрак схемаси.
(2.2)
бу ерда V₀ ва H₀–вертикаль ва горизонталь йўналишлардаги тебраниш амплитудалари; ₁ ва _г – мос равишда тебраниш частоталари.
Юрак қон–томир системасининг барча механик функцияларини бажаришга, бу системани бош мотори бўлган юрак энергетика нуктаиназаридан қараганда жуда кам энергия сарф қилиш принципи билан кўриш мумкин. Шунинг учун чап қоринча юқорироқда жойлашган бўлиб, қон отилиб чиқишида (катта айлана бўйича) қон оғирлик кучи камроқ бўлади. Ўнг коринчада эса сал пастроқ бўлиб у кичик айлана бўйлаб қон айлантиради. Катта айланага нисбатан кичик айланада қон айлантиришга камроқ энергия сарф бўлиши керак ва юрак табиий равишда шунга мослашган.
Маълумки, юрак фаолияти натижасида тебраниш ҳосил қилади, яъни ташқи таъсир натижасида ҳам тебраниш ҳосил бўлади. Бу тебранишлар қўшимча гемодинамик босимни ҳосил қилади ва натижада физиологик тебраниш частотаси ва формаси ўзгаради, бу эса агар нормадан ортиқ бўлса патологик ўзгаришларга сабаб бўлади.
Одатда, юрак конструкциясини, механик нуқтаиназардан текширилганда, қобиқ сифатида қаралади ва қуйидаги чекланишларга асосланилади:
1. Юрак биотўқимаси бир жинсли ва эластик;
2. Миокард (юрак мускули) структураси анизатропдир. Чап қоринчага ўртадаги учинчи девори фибриллалари айлана бўйича йўналгандир. Шу билан бир вактда ички фибриллалар юрак паралелларига нисбатан +60⁰ ва ташқилари эса –60° бурчак остида йўналган бўлиб, анизатроплиликни ҳосил қилади.
3. Миокард деворлари бир қаватли;

4. 
   Миокард қалинлиги ўзгарувчандир. Бу қалинлик 3 мм–15мм гача чап юрак олди қисмларда ўзгаради, лекин В.В.Новожилов таъбирига асосан миокард деворини қалин деб ҳисобланади;
   
5. 
   Миокард девори кўчиши ва деформацияланиши каттадир (бу ерда мускул саркомерлари 12–17% гача қисқартириш мумкин);
   
6. 
   Миокард қалинлиги систол ва диастол вактида ўзгаради (8–28%гача ўзгариши мумкин);
   
7. 
   Чап қоринчада қон босими 0,1сек.да 1333 Па, 0,2–0,4 сек ичида эса 10664–1333 Па гача ўзгаради. Систол бошида чап қоринча ҳажми 90–110 см ва охирида 40 см;
   
8. 
   Юрак деворига ички Р1 ва ташки Р2 босим берилаяпти деб, уларни кучланиш ва деформацияланиш ҳолатлари гидроэластик ва қобиқлар назариялари асосида аниқланади.
   

2.10 – расм. Юрак холати ва оғирлик марказини ифодаловчи координата
системаси.