А. температури

В. в’язкісті крови

С. градієнта тиску вздовж сосуду

Д. діаметра сосуду

Е. щільності крови

6. Формула Пуазейля встановлює залежність між об’ємним розходуванням рідини та

А. градієнтом тиску вздовж сосуду

В. швидкістю її течії

С. градієнтом швидкості вздовж сосуду

Д. щільністю рідини

Е. тиском у середині сосуду

7. Рівняння Бернуллі можна застосувати для пояснення принципу дії усіх перерахованих приладів, за винятком

А. крапельниці

В. водоструйного насосу

С. інгалятору

Д. сталагмометру

Е. медичного шприця

8. Об’ємна швидкість кровотоку вимірюється в СІ

9. Лінійна швидкість кровотоку вимірюється в СІ

А. м/с

В. м²/с

С. м³/с

Д. Ст (стокс)

Е. л/с

10. Швидкість пульсової хвилі, що розповсюджується в системі СКО, у середньому дорівнює 360м/мін. Виразите значення швидкості в одиницях системи СІ.

11. Об’ємна швидкість кровотоку в сонній артерії у середньому дорівнює 180 мл/мін. Визначте значення швидкості в одиницях системи СІ.

12. Визначте, яку різність тиску необхідно створити у шприці для пропускання води

з об’ємним розходуванням 10 см³/хвил через іглу для підшкірних ін’єкцій довжиною 2 см і діаметром 0,3 мм. Температура води 20^оС. В’язкість води при наданій температурі дорівнює 1мПа*с.

13. Який об’єм крови проходить через капіляр діаметром 8 мкм та довжиною 0,5 мм за одну годину, якщо тиск на артеріальному кінці капіляру 4,0кПа, а на венозному 1,3 кПа?

(Вказівка: в завданнях 12, 13 для рішення використайте формулу Пуазейля.)

Відповіді: 1-реальної; 2-прямо; 3,4-зворотно; 5-Е; 6-А; 7-Д; 8-С; 9-А; 10- 6 м/с; 11-3*10^-6 м³/с; 12-1,7*10⁸Па; 13-4*10^-10м³.

Інформацію для закріплення початкових знань-вмінь можна знайти у посібниках:

1. А.Н. Ремізов. Медична та біологічна фізика, 1987,с.177-180,

2. А.Н. Ремізов. А.Н. Медична та біологічна фізика, 1982, с. 91-95, 102-108.

3. Н.М. Лівенцев. Курс фізики для медвузів,1974, с.43-53, 59-61.

4. Ю.А. Владимиров. Біофізика,1983, с.225-240.

5. Лекція “Основи біореології та гемодінамики”

Зміст навчального матеріалу наданої теми:

Основні поняття даної теми: в’язкість, ньютонівська та не ньютонівська рідина, градієнти швидкості вздовж сосуду та між шарами рідини.

Основні фізичні явища та процеси: внутрішнє тертя (в’язкість).

Основні формули та закони: формули Пуазейля, Ньютона для в’язкісти, формула кінематичної в’язкісти, закон Стокса.

Основні фізичні величини: лінійна та об’ємна швидкості кровотоку, щільність, коефіцієнти динамічної та кінематичної в’язкістей, відносна, уявна, ефективна в’язкість, сила внутрішнього тертя.

Основні методики медико-біологічних досліджень: віскозиметрія.

Основні медичні прилади: капілярні віскозиметри Гесса (ВК-4), Освальда, ротаційний віскозі метр, віскозиметр Стокса.

8. Завдання для самостійної підготовки студентів:

8.1. Завдання для самостійного вивчення матеріалу теми:

1. Внутрішнє тертя, його природа.

2. Формула Ньютона. Динамічна в’язкість, одиниці її виміряння. Ньютонівські та не ньютонівські рідини.

3. Значення визначення в’язкісти крови у діагностиці.

4. Порівняльна характеристика методів визначення в’язкісти. Особливості гемовіскозіметрії.

5. Побудова та принцип дії віскозиметру ВК-4.

6. Робоча формула, порядок роботи з клінічним віскозиметром ВК-4.

7. Обробка результатів прямих та непрямих вимірювань.

8.2. Основна література:

1. А.Н. Ремізов. Медична та біологічна фізика, 1987,с.169-170, 175-177.

2. А.Н. Ремізов. Медична та біологічна фізика, 1982, с.95-96, 100-102.

3. Ю.А. Владимиров. Біофізика, 1983, с.238-240.

4. І.А. Ессаулова. Вказівки з лабораторних робіт з медичної та біологічної фізики. 1987. С. 98-102.

5. Лекція “Основи біореології та гемодінамики”

8.3. Додаткова література:

1. Н.М. Лівенцев. Курс фізики для медвузів,1974, с.43-53, 59-61.

2. Н.І. Губанов. Медична біофізика, 1978, с. 275-282.

8.4 Орієнтовна карта дії - інструкція до лабораторної роботи

“Визначення в’язкісті рідини віскозиметром ВК-4”

Мета заняття: Засвоїти клінічний метод виміряння коефіцієнту в’язкісти біологічних рідин.

Застосування у медицині: Медичний віскозиметр ВК-4 використається в клінічній практиці для визначення в’язкості крови в діагностичних цілях.. Перевага даного типу віскозиметра полягає в тому, що при роботі з ним достатньо дуже малого об’єму крови.

Принцип дії заснований на тому, що швидкості руху рідин у капілярах з однаковими перетинами за умови рівних температур та значень тиску залежать від в’язкості цих рідин. З формули Пуазейля витікає, що об’єми рідин, що протікають за рівні інтервали часу по однаковим капілярам, є зворотно пропорційними до в’язкістей цих рідин.

Побудова віскозиметра: Віскозиметр ВК-4 складається з двох однаково проградуїрованих піпеток 1 та 2, внутрі яких проходять капіляри строго однакових розмірів

Піпетка 2 має кран 3, який може перекривати тік води, що знаходиться у ній. Цей кран дає можливість ввести у піпетку 1 порцію крови, не порушуючи рівня набраної води. Обидві піпетки гумовими трубками з’єднані з трійником, який, у свою чергу, з’єднано за допомогою гумової трубки 4 з сосудом 5, внутрі якого створюється розрідження.

Прилади та аксесуари:

1)Віскозиметр ВК-4, 2)термометр, З) еталонна рідина (вода), 4)рідина, що досліджується.

Порядок виконання роботи:

1. Вивчити прилади та записати їх характеристики у таблицю №1

Таблиця №1

2. Вимірити температуру рідині, що досліджується, та води.

3. Відкрити кран. Капіляр (2), на якому встановлено кран, занурити у сосуд з дістільованою водою, набрати воду до нульової відмітки та закрити кран.

4. Капіляр (1) занурити у сосуд з рідиною, що досліджується, та набрати її до нульової відмітки.

5. Відкрити кран та, розмістивши капіляри горизонтально, створити розрідження, забезпечивши у такий спосіб течію обох рідин водночас..

6. Рух рідин перервати тоді, коли рідина, що досліджується, яка є більш в’язка, ніж вода, дійде до відмітки “1”.

7. Відмітити шлях, який пройдено водою. Рівень води у капілярі при досягненні рідиною, що досліджується, відмітки “1” показує в’язкість цієї рідини у відносних одиницях (тобто дає значення відносної в’язкісти). Дослідження повторити 5 разів. Одержані дані внести у таблицю результатів вимірювань.

Особливості виміряння в’язкісти крови гемовіскозіметром:

У тих випадках, коли кров, що відвідується, дуже в’язка та рухається по капіляру дуже повільно, а вода за цей час заповнює усю піпетку, кров втягують не до відмітки “1”, а до відміток “3/4” або “1/2”. Температура оточуючого середовища при проведенні аналізу в’язкісти крови повинна бути нормальною, тобто, в середньому, 17-23 ⁰С. Палець хворого перед уколом потрібно передчасно потримати у теплій воді температури 36-40⁰С та сильно розтерти. Кров повинна витікати без ніякого тиску на палець.

В’язкість крови у людини залежить від багатьох факторів, та в нормі відносна в’язкість крови у чоловіків дорівнює від 4,3 до 5,3; у жінок - від 3,9 до 4,9. При патології вона може знижуватись до 2-3 (при анемії) чи збільшуватись до 15-20 (поліцитемії). В’язкість сиворотки крови у нормі 1,64-1,69, а при патології 1,5-2,0.

Таблиця результатів вимірювань.

№	0,см (шлях, що пройдено водою)	| 0ср - 0i½,см	( 0ср - 0i)2,см2

_0ср= S( _0ср - _0i)²=

Обробка результатів вимірювань:

1.Розрахунок значення в’язкісти рідини, що досліджується. Коефіцієнт в’язкісти h рідини, що досліджується, визначають за допомогою формули: h=h_{0 0}/ ,де h₀-коефіцієнт в’язкості води, -и ₀ - шляхи, які проходять рідина, що досліджується (1см) та вода водночас. Значення в’язкості води за надану температуру взяти з таблиці.

2. Розрахунок погрішностей (провести при ймовірності a= 0,95)

2.1. Абсолютна погрішність D визначається як інструментальна за формулою:

де - коефіцієнт Ст’юдента при n= та заданому значенні довірливій ймовірності a. Значення d та x беруть з таблиці 1. Результат записати у вигляді =( _ср ± D ) см.

2.2. Абсолютна погрішність D ₀ визначається за допомогою формули випадкової погрішності (за умови, що випадкова погрішність значно більше ніж інструментальна).

,

де t-коефіцієнт Стьюдента t(a, n-1), n- кількість вимірювань. Результат записати у вигляді:

2.3. Відносна погрішність коефіцієнту в’язкості визначається за формулою:

Враховуючі, що співвідношення (Dh₀/h₀)² – набагато менше ніж інші добутки, формула для відносної погрішності коефіцієнту в’язкості приймає вигляд:

2.4. Абсолютну погрішність коефіцієнту в’язкості рідини, що досліджується, визначають за формулою: Dh=eh=

2.5. Визначити відносну в’язкість рідини, що досліджується, за формулою: h_отн=h/h₀. В даному методі відношення h/h₀= , тобто значення відносної в’язкості чисельно дорівнює шляху, який пройдено водою (за умови, що рідина, що досліджується, за той самий час дійшла до відмітки “1”)

2.6. Визначити кінематичну в’язкість води за формулою: n=h₀/r₀. Значення в’язкості h₀ та щільності r₀ води при наданій температурі взяти з таблиць.

2.7. Кінцевий результат записати у вигляді: h=(h Dh) Па*с =; відносна в’язкість h_отн=; кінематична в’язкість води n= м²/с e =…..% при a=0,95.

2.8. Висновки. У висновках вказати особливості виміряння в’язкості біологічної рідини капілярними віскозиметрами.

Методичні вказівки підготували:

Ст. викладач Афанасьєва Л.О.

Доцент Мандель О.В.