The influence of the torsion motion of left ventricle (LV)) on features of blood flow

Abstract

The torsional motion (or twisting) of the left ventricle (LV) plays a crucial role in the ejection and filling of the left ventricle. During the cardiac cycle, systolic twisting and early diastolic untwisting of the left ventricle occurs around its long axis due to oppositely directed apical and basal rotations. From the apex of the LV, the systolic apical rotation occurs counterclockwise, while the basal rotation occurs clockwise. This article analyzes the impact of the torsional motion of the walls of the human left ventricle on the characteristics of blood circulation in the LV chamber and the initial section of the aorta. Non-Newtonian effects were considered using the Carreau-Yasuda model. This model describes blood as a non-Newtonian fluid with finite Newtonian states corresponding to a constant viscosity value. It is important to note that this model representation aligns well with experimental data. Торсійний рух (або скручування) лівого шлуночка (ЛШ) відіграє важливу роль у відношенні до викиду та наповнення лівого шлуночка. Протягом серцевого циклу спостерігається систолічне скручування та раннє діастолічне розкручування ЛШ навколо його довгої осі через протилежно спрямовані апікальні та базальні обертання. Зі сторони апексу ЛШ, систолічне апікальне обертання відбувається проти годинникової стрілки, а базальне обертання – за годинниковою стрілкою. У цій статті аналізується вплив торсійного руху стінок лівого шлуночка серця людини на характеристики кровообігу у камері ЛШ та в початковій ділянці аорти. Неньютонівські ефекти були враховані, використовуючи модель Карро – Ясуди. Ця модель описує кров як неньютонівську рідину з кінцевими ньютонівськими станами, що відповідають постійному значенню вʼязкості. Важливо відзначити, що таке модельне представлення досить добре узгоджується з експериментальними даними.