Основополагающие явления и законы в структурно-функциональной организации сердечно-сосудистой системы

   Исследования направлены на изучение биомеханики кровообращения, физических механизмов транспортной функции сердечно-сосудистой системы, закономерностей ветвления, дихотомического деления и слияния потоков крови на уровне бифуркаций кровеносных сосудов магистрального и микрососудистого русла.
   При анализе изготовленных протакриловых слепков полостей сердца и кровеносных сосудов выявлены новые анатомические признаки: воронкообразность конфигурации камер сердца и сосудов, тангенциальность рабочих отверстий предсердий и желудочков сердца, тангенциальность ветвления магистральных кровеносных сосудов на уровне бифуркаций.
   Разработанный оригинальный метод рентгеноконтрастной киноангиокардиографии позволил впервые на системном уровне визуализировать винтовой характер движения крови в предсердиях и желудочках сердца, артериях и венах. В гидродинамических исследованиях системы кровообращения использованы физические законы сохранения с применением локального динамического подхода для воронкообразных каналов.
   Проведенные фундаментальные исследования структурно-функциональной организации сердечно-сосудистой системы позволили авторам сделать ряд научных открытий, сущность которых кратко заключается в следующем. Явление образования винтового потока крови в сердечно-сосудистой системе показывает новые анатомо-функциональные принципы в большом и малом кругах системы кровообращения. Универсальное явление образования закрученного потока биологических сред в каналах транспортных систем выявляет общий физический механизм в организации и поддержании винтового кровотока в транспортной функции сердечно-сосудистой системы, связанный с волной скручивания, возбуждаемой в стенках каналов сокращением спирально ориентированных мышечных и эластических элементов. Свойство закрученного потока жидкости создавать силу тяги в воронкообразных каналах переменного круглого сечения раскрывает природу артериального диастолического давления, связанного с энергией вращательного движения винтового потока крови и направленного на преодоление сосудистого сопротивления. Закон гемодинамики в артериях определяет математическую связь между динамическими и кинематическими характеристиками винтового потока крови. Закон ветвления магистральных кровеносных сосудов устанавливает однозначную математическую связь между морфометрическими параметрами кровеносных сосудов, кинематическими и динамическими параметрами винтового кровотока на уровне бифуркаций артерий и вен. Закон ветвления кровеносных микрососудов выявляет однозначную математическую связь между морфометрическими параметрами кровеносных микрососудов, кинематическими и динамическими параметрами пуазейлевского течения крови в артериаолах, капиллярах и венулах. На основе научных открытий создано новое направление, позволяющее разрабатывать новые технологии диагностики, лечения и профилактики в медицинской практике.

1. Фолков Б. Ю. Кровообращение / Б. Ю. Фолков, Э. Нил; Пер. с англ. – М.: Медицина, 1976.

2. Педли Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов / Т. Педли; Пер. с англ. – М.: Мир, 1983.

3. Roux W. Uber die Verzweigungen der Blutgefase. Eine morphologische Studie // Z. Naturwissenschaft. 1878. Bd.12. P. 205–266.

4. Murray C. D. The Physiological principle of minimum work applied to the angle of branching of arteries // J. Gen. Physiol. 1926. Vol. 9, N 6. P. 835–841.

5. Zarharov V. N. New principles of circulation mechanics // Eur. J. Cardiac Interventions. 1995. Vol. 4, N 1. P. 3–13.

6. Zakharov V. N., Chermachentsev V. M., Paryguin A. A. et al. Universal phenomenon of helical motion of the media in the transport canals of the living organism // Cardiovascular Engin. 1998. Vol. 3, N 3/4. P. 185–188.

7. Bagayev S. N., Zakharov V. N., Orlov V. A. On the Rationality of Helical Blood Flow // Russ. J. Biomech. 2002. Vol. 6, N 4. P. 29–48.

8. Bagayev S. N., Zakharov V. N., Orlov V. A. Laws of Branching of Blood Vessels // Ibid. P. 13–28.

9. Захаров В. Н. Явление образования винтового потока крови в сердечно-сосудистой системе человека и животных, приоритет 05 мая 1989 г.: Диплом на открытие № 87 / В. Н. Захаров, В. И. Шумаков. – Междунар. Ассоциация Авторов Научных Открытий. – М., 1998.

10. Багаев С. Н. Явление образования закрученного потока сред в транспортных каналах организма человека и животных, приоритет январь 1998 г.: Диплом на открытие № 130 /С. Н. Багаев [и др.] – Междунар. Ассоциация Авторов Научных Открытий. – М., 1999.

11. Багаев С. Н. Закономерная связь между морфологическими параметрами кровеносных сосудов и динамическими характеристиками закрученного потока крови в узлах бифуркаций магистральных кровеносных сосудов человека и животных, приоритет 20 декабря 2000 г.: Диплом на открытие № 259 / С. Н. Багаев, В. Н. Захаров, В. А. Орлов. – Междунар. Ассоциация Авторов Научных Открытий. – М., 2004.

12. Рашмер Р. Динамика сердечно-сосудистой системы / Р. Рашмер; пер. с англ. – М.: Медицина, 1998. – C. 194–195.

13. Куприянов В. В. Спиральное расположение мышечных элементов в стенке кровеносных сосудов и его значение для гемодинамики / В. В. Куприянов // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. – 1983. – № 9. – C. 46–54.

14. Захаров В. Н. Визуализация винтового противоточного движения газовых сред при вентиляции легких / В. Н. Захаров [и др.] // Рос. журн. биомеханики. – 2008. – Т. 12, № 2. – C. 7–12.

15. Bean J. A Pictorial Handbook of Anatomy and Physiology. London: Mitchell Bearley Publishers Ltd., 1978. 96 p.

16. Яновский М. В. Клинические данные по вопросу о периферическом артериальном сердце / М. В. Яновский // Научная медицина. – 1922. – № 10. – C. 121–160.

17. Яновский М. В. О функциональной способности артериального периферического сердца / М. В. Яновский // Научная медицина. – 1923. – № 11. – C. 126–133.

18. Аринчин Н. И. Внутримышечное периферическое сердце / Н. И. Аринчин, Г. Д. Недвецкая. – Минск: Наука и техника, 1974.

19. Фундаментальная и клиническая физиология / Под ред. А. Г. Камкина, А. А. Каменского. – М.: Изд. центр «Академия», 2004. – 618 c.

20. Робинсон Т. Ф. Активная диастола сердечного сокращения / Т. Ф. Робинсон, С. М. Фэктор, Э. Г. Зонненблик // В мире науки. – 1986. – № 8. – C. 48–56.

21. Krogh A. The anatomy and physiology of capillaries. New Haven, 1922.

22. Козлов В. И. Гистофизиология капилляров / В. И. Козлов [и др.] – СПб.: Наука, 1994.

23. Чернух А. М. Микроциркуляция / А. М. Чернух, П. П. Александров, О. В. Алексеев. – М.: Медицина, 1975.