Поезд метро мчится по тоннелю, а пассажиры в последнем вагоне даже не покачиваются. Примерно так устроен кровоток в лёгких: сердце толкает кровь мощными толчками, но к тому моменту, когда она добирается до вен, пульсация почти исчезает. Долгое время никто не мог построить полную математическую картину этого превращения — не хватало самого важного звена, капиллярной сети.

В новой работе впервые собрали единую модель, где крупные артерии и вены соединяются через реалистичную капиллярную сеть. Авторы использовали подход «структурированного дерева» — артерии ветвятся на всё более мелкие сосуды, как крона дерева, и точно так же вены собираются обратно. Между ними встроен «капиллярный лист» — упругая сетка микроскопических трубочек, которая работает как амортизатор.

Сравнили два случая: здорового человека и пациента с лёгочной гипертензией (повышенным давлением в лёгочных сосудах). Без капилляров в модели венозный поток оставался неестественно пульсирующим — словно поезд влетает на конечную станцию, не сбавляя хода. Когда капилляры добавили, пульсации погасились, и график стал ровным, как и должно быть в реальности. У больного гипертензией капиллярная сеть оказалась изменённой и уже не могла полностью защитить вены от толчков — часть пульсовой энергии прорывалась дальше.

Результат поддаётся точной настройке: меняя жёсткость сосудистых стенок в модели, можно отследить, как болезнь прогрессирует. Такой инструмент пригодится врачам, чтобы заранее оценивать, насколько изменилась работа малого круга кровообращения, и подбирать терапию без лишних инвазивных процедур.