The influence of active contractions on stress distribution in the wall of aresistance blood vessel

Abstract

Полученорешение задачи Ламе для сосуда, изменяющего свой просвет при изменении степени активации гладкомышечных клеток в сосудистой стенке.Посколькугладкомышечные клетки в стенке резистивного сосудаориентированы преимущественно в окружном направлении, вклад активных сокращений в радиальное и продольное напряжения считается пренебрежимо малым. Активная составляющая окружногонапряжениязависит от радиальной координаты и параметра активации, а именно, концентрации кальция в цитоплазме гладкомышечных клеток. Концентрация кальция является функцией мембранного потенциала, изменяющегося вместе с разностью давлений на внешней и внутренней поверхности стенки сосуда. Функциональные зависимости, входящие в уравнения модели, получены из опубликованных экспериментальных данных для мозговых сосудов крыс. Расчеты показали, что напряжения в стенке сосуда определяются, главным образом, активной составляющей. Активация гладкомышечных клеток существенно снижает окружное напряжение и меняет характер его распределения по сравнению с пассивным сосудом: градиент напряжения меняет знак и становится положительным.Отношение модуля радиального напряжения к окружному при этом увеличивается. Наличие активных напряжений приводит к уменьшению окружных растяжений и сглаживает неоднородность их распределения в сосудистой стенке. Ключевые слова: кровеносный сосуд, активация гладкомышечных клеток, напряжения в сосудистой стенке.