VII. Виды коэффициентов вязкости и их характеристика

1. “h”- абсолютная (динамическая) вязкость.

h=F· x/S· u

[Н·с/м²= Па·с]

Этот коэффициент зависит от состояния жидкости и от силы межмолекулярного взаимодействия.

При t⁰ = 20⁰ С ® h воды =10 ³ [Па·с]

При t⁰ = 36⁰ С ® hкрови=4·10 ³ [Па·с]

Вязкость крови увеличивается при сахарном диабете и уменьшается при туберкулезе. Со значением вязкости связана скорость оседания эритроцитов.

2. «Ö» - кинематическая вязкость.

[м²/с]

Внесистемные единицы измерения – стокс [ Ст ]- 1м²/с=10 Ст.

3. «Z» - относительная вязкость.

- безразмерная величина

(при одинаковой температуре)

VIII. ЗАКОН ГАГЕНА – ПУАЗЕЙЛЯ И СЛЕДСТВИЯ ИЗ НЕГО.

Этот закон устанавливает связь между объемным расходом (Q) ламинарно текущей жидкости, видом этой жидкости, а так же геометрическими характеристиками трубки тока.

В 1839 г. Гаген, а затем в 1841 г. Пуазейль независимо друг от друга установили, что объемный расход ламинарно текущей жидкости (Q=V/t) прямопропорционален разности давлений на концах трубки тока и радиусу этой трубки в «4-ой» степени и обратно пропорционален длине трубки и коэффициенту динамической вязкости.

Q=(p/8)(∆ p· )/ l·h

Следствия:

1⁰ Т.к Q~ , то при незначительном уменьшении радиуса трубки, будет значительно уменьшаться количество жидкости, прошедшей через сечение.

2⁰ Линейная скорость течения жидкости «u» будет прямо пропорциональна квадрату радиуса трубки «r²».

Q=V/t S·l/t=(p/8)(∆p· /h·l)

V=S·l p·r²u=(p/8)(∆p· /h·l)

S=pr²

3⁰ Время прохождения равных объемов жидкостей через трубки одинакового сечения тем больше, чем больше вязкость жидкости.

V/t1=(p/8)·(∆p· )/l·h1 V/t2=(p/8)·(∆p· )/l·h2

η1/t1=(π/8)·(∆p· /)l·V η2/t2=(π/8)·(∆p· )/l·V

		t1/t2=η1/η2

η1/t1=η2/t2

4⁰ Расстояния, пройденные одинаковыми объемами разных жидкостей по капиллярам одного сечения обратно пропорциональны их вязкости.

V/t=(π/8)·(∆p· )/l1·η1 V/t=(π/8)·(∆p· )/l2·η2

l1·η1=(π/8)·(∆p· ·t)/V l2·η2=(π/8)·(∆p· ·t)/V

l1·η1=l2·η2

X. КРОВЬ КАК ФИЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. ЕЁ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Кровь – жидкая тканевая среда, выполняющая различные функции. Она представляет собой суспензию, состоящую из дисперсной среды (плазмы), и дисперсной фазы (форменных элементов).

Процентный объем форменных элементов» 44%- гематокрит.

Объем крови: у мужчин = 5,2 л

у женщин = 3,9 л

Плотность крови (по отношению к плотности воды) =1,05 ¸ 1,06 [г/ ]

Относительная вязкость крови Z=3,5¸5,5 единиц (по отношению к воде).

Реологическая кровь – это неньютоновская жидкость псевдопластического типа.

Неньютоновские свойства крови связаны с наличием форменных элементов и проявляются при течении по сосудам малого диаметра при небольших скоростях.

Коэффициент вязкости крови зависит от градиента скорости – он уменьшается при увеличении g до значения g = 200 , а затем остается постоянным.

Предел текучести t₀ в норме» 2¸5мПа. t₀ линейно возрастает с увеличением гематокрита.

Для крови Rе крови =970 ± 80. Течение крови подчиняется закону Гагена –Пуазейля только при условии существования малой разности давлений р на концах сосуда.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ.

В медицине широко используется метод измерения давления крови, предложенный Коротковым в 1905 году.

Суть: измеряют давление, которое необходимо приложить снаружи, чтобы сжать артерию до прекращения в ней тока крови. При этом выслушивают звуки, возникающие при прохождении крови через сжатую артерию.

a)

Пока артерия сжата полностью, никаких звуков не прослушивается, т.е. давление воздуха внутри манжеты равно давлению в мягких тканях, соприкасающихся с манжетой.

б) При снижении давления в манжете начинают прослушиваться тоны, появляется пульc в лучевой артерии. Эти тоны обусловлены вибрацией стенок артерии непосредственно за манжетой под действием толчков порций крови, которые прорываются сквозь сжатый участок сосуда в момент систолы сердца. Показания манометра будут соответствовать систолическому давлению. При дальнейшем снижении давления возникают шумы, обусловленные турбулентным течением крови.

Затем шумы стихают и прослушиваются только тоны.

в) Если дальше снижать давление, тоны ослабевают и полностью прекращаются в тот момент, когда происходит полное восстановление просвета артерий и восстановление ламинарного течения.

Показания манометра соответствуют «min» давлению диaстолическому.

Систола (сжатие) – механическое сокращение, следующее за расслаблением.

Диастола – период расслабления между ритмическими сокращениями.

XI. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЕРДЕЧНО – СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ И ЕЁ ХАРАКТЕРИСТИКА.

ССС состоит из активной части – сердца, и условно пассивной части – сосудов.

Основная функция сердца – создание разности давлений p на входе в ССС и в участках входа. ССС так же включает:

а) аорта – толстая нерастяжимая эластичная трубка d»2см

б) артерии – более тонкие сосуды, стенки которых состоят из мышечной ткани.

в) артериоллы – еще более тонкие сосуды, в которых стенки из мышечной ткани. Их основная особенность – изменение просветов сосудов.

г) капилляры – состоят из одного слоя клеток.

Rе в аорте=5000 (турбулентное)

Rе в артерии =100¸1000 (ламинарное)

ОСОБЕННОСТИ ССС:

1) Является замкнутой.

2) Разветвленная с последовательным и параллельным соединением сосудов.

3) Понижение давления идет от центра к периферии.

Из уравнения неразрывности струи [S1/S2=u2/u1] следует, что чем меньше калибр сосуда, тем больше должна быть линейная скорость.

Но в реальных условиях скорость потока наивысшая в аорте и по мере перехода от артерии к капиллярам скорость постепенно снижается. Это значит, что существуют иные факторы, определяющие скорость потока, в частности, ветвления сосудов.

На первый взгляд, скорость крови в капиллярах должна увеличиваться, т.к. в них сечение меньше. Но на каждом снижающемся уровне подключено большое число параллельно – соединенных сосудов Þ Суммарное сечение сосудистой системы больше сечения аорты Þ скорость тока крови в сосудистой системе в целом уменьшается и противоречий с уравнением неразрывности струн нет.

сечение аорты

кровь

капилляры