Физика, 1 курс 1 семестр ТГМУ / Семинар 5. Биореология. Модели кровообращения

Семинар 5

Биореология. Модели кровообращения

1) Кристаллические и аморфные тела. Полимеры.

2) Механические свойства твердых тел. Деформации (растяжение, сдвиг). Относительное удлинение. Напряжение. Закон Гука.

3) Экспериментальная кривая растяжения. Предел упругости. Предел текучести. Предел прочности.

4) Модель деформации Кельвина-Фойхта.

5) Механические свойства биологических тканей: костной, кровеносных сосудов, мышц.

6) Механическое напряжение стенки кровеносного сосуда

7) Ударный объем крови.

8) Пульсовая волна. Давление в пульсовой волне. Скорость пульсовой волны (формула Моенса-Кортевега).

9) Изменение среднего значения давления и скорости кровотока в зависимости от типа кровеносных сосудов.

10) Работа и мощность сердца.

11) Физические основы клинического метода измерения давления крови.

12) Методы определения скорости кровотока.

1) Кристаллические и аморфные тела. Полимеры.

Кристаллы- твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.

Аморфные тела- твердые тела, у которых существует ближайший порядок, т.е. некоторый порядок в расположении смежных частиц, который уменьшается с увеличением расстояния.

Полимеры- вещества, молекулы которых представляют собой длинные цепи, составленные из большого числа атомов или атомных группировок, соединенных химическими связями.

2) Механические свойства твердых тел. Деформации (растяжение, сдвиг). Относительное удлинение. Напряжение. Закон Гука.

Деформация- внешнее механическое воздействие на тело, которое приводит к изменению его объема и/или формы.

Растяжение - вид деформации, которая возникает при действии силы, направленной вдоль оси.

Деформация сдвига- вид деформации, при котором происходит взаимное смещение параллельных слоев материала под воздействием деформирующих сил.

Относительное удлинение-мера деформации растяжения. Равно отношению абсолютного удлинения тела к первоначальной длине.

Напряжение-мера внутренних сил, возникающих в деформированном теле под влиянием различных факторов.

-результат взаимодействия частиц тела при его нагружении.

Закон Гука: напряжение пропорционально деформации.

3) Экспериментальная кривая растяжения. Предел упругости. Предел текучести. Предел прочности.

Предел упругости- максимальное напряжение, при котором еще не имеют места деформации, остающиеся в теле после снятия напряжения (остаточные деформации). Предел тякучести- напряжение, с которого деформация возрастает без увеличения напряжения. Предел прочности- напряжение, определяемое наибольшей нагрузкой, выдерживаемой перед разрушением.

ОА-упругие деформации, В-предел упругости, СD-предел тякучести

4) Модель деформации Кельвина-Фойхта.

Вязкоупругая модель. Состоит из параллельно соединенных пружины и поршня. Используется, чтобы выявить ползучее поведение полимеров. Деформация экспоненциально возрастает со временем.

5) Механические свойства биологических тканей: костной, кровеносных сосудов, мышц.

Костная ткань.

минеральное содержимое кости обеспечивает быструю деформацию, а полимерная часть (коллаген) определяет ползучесть. Если создать быструю деформацию, то возрастает напряжение ОА АВ- напряжение убывает, затем сохраняется остаточное напряжение

Не возникает при постоянной деформации такой ситуации, чтобы пружины вернулись в прежние состояние.

Ткань кровеносных сосудов (сосудистая ткань).

Можно рассматривать деформацию сосуда в целом как результат действия давления изнутри на упругий цилиндр. Две половины сосуда взаимодействуют между собой по сечениям стенок. Общая площадь "сечения взаимодействия" 2hl.

Если в сосудистой стенке существует механическое напряжение σ, то си­ла взаимодействия двух половинок сосуда равна

F = σ • 2hl.