Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture (Apr 2021)

ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ В СТРУКТУРНО-РАЗЛИЧНЫХ ВНУТРИОРГАННЫХ АРТЕРИАЛЬНЫХ БИФУРКАЦИЯХ СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА, ВЫЯВЛЯЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

  • Oleg K. Zenin,
  • Vitalii S. Overko,
  • V. Andrey Dmitriev,
  • Ilia S. Miltykh

DOI
https://doi.org/10.12731/2658-6649-2021-13-2-11-31
Journal volume & issue
Vol. 13, no. 2
pp. 11 – 31

Abstract

Read online

Цель. Путём численного моделирования проверить предположение о связи между типом дихотомии и особенностями движения крови в структурно-различных бифуркациях внутриорганного артериального русла сердца человека. Материал и методы. Использовали результаты морфометрии реального артериального русла сердца. Для моделирования нестационарного ламинарного течения применяли решение полной системы уравнений Навье-Стокса, полученное с помощью неявной разностной схемы в пакете ANSYS. Результаты. Установлено: дихотомия (бифуркация) первого типа (полная асимметрия) увеличивает интенсивность флуктуаций расхода и максимальную скорость потока, а также уменьшает динамическую вязкость крови в большей ветви. В меньшей ветви формируется квазистационарное течение. Дихотомия (бифуркация) второго типа (боковая асимметрия) уменьшает максимум скорости потока и значение динамической вязкости во всех ветвях. Дихотомия (бифуркация) третьего типа (односторонняя симметрия) увеличивает максимум скорости потока и уменьшает динамическую вязкость. Дихотомия (бифуркация) четвертого типа (полная симметрия) уменьшает максимум скорости потока, деформирует профиль скорости и значительно увеличивает вязкость крови. Более того зона с увеличенной вязкостью распространяется из ядра потока практически на всю область течения. Выводы. Результаты моделирования позволяют утверждать о разной функциональной роли артериальных дихотомий (бифуркаций) структурно-различных типов. После прохождения различных типов дихотомий (бифуркаций) поток крови приобретает унифицированные свойства, необходимые для течения в гемомикроциркуляторном участке русла. Выявленные особенности необходимо учитывать при численном моделировании структуры внутриорганного артериального русла сердца человека и внутриартериальной гемодинамики.

Keywords