- •Лабораторная работа №3ф «Определение по ударному объёму крови сердца энергозатрат, кпд, расхода кислорода, при совершении механической работы»
- •Задачи.
- •«Определение по ударному объёму крови сердца энергозатрат, кпд , расхода кислорода, при совершении механической работы.»
- •1.1. Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи.
- •1.2. Уравнение Бернулли.
- •1)Наклонная трубка тока постоянного сечения.
- •2)Горизонтальная трубка тока жидкости переменного сечения.
- •3) Измерение скорости потока жидкости. Трубка Пито.
- •4) Закупорка артерии.
- •5) Разрыв аневризмы.
- •Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
- •1.7 Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Условия проявления турбулентности в системе кровообращения.
- •1.8. Роль эластичности кровеносных сосудов в системе кровообращения. Пульсовая волна.
- •1.9 Методы измерения давления крови.
- •Инвазивный (прямой) метод измерения артериального давления.
- •9.1. Модели кровообращения
- •9.3. Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения
- •Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Формула Ньютона.
- •Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
- •1.4. Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля.
- •Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
- •1.5. Методы определения вязкости жидкости.
- •1.6 Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме. Особенности течения крови в крупных и мелких сосудах
- •Дополнительный материал первое начало термодинамики и живые организмы
- •Определения основных термодинамических величин
- •Первое начало термодинамики
- •Свободная и связанная энергия
- •Обратимые и необратимые процессы
- •Источники свободной энергии живого организма и виды совершаемых им работ
- •Тепловой баланс организма, способы теплообмена
- •Температурный гомеостазис, химическая и физическая терморегуляция
- •Энерготраты организма, основной обмен
- •Понятие о физиологической калориметрии
- •Второе начало термодинамики понятие энтропии
- •Статистический смысл энтропии
- •Формулировка второго начала термодинамики
- •Диссипативная функция
- •Научное и практическое значение второго начала термодинамики
- •Второе начало термодинамики и живой организм
- •Стационарное состояние
1.5. Методы определения вязкости жидкости.
Совокупность методов измерения вязкости называют вискозиметрией, и приборы, используемые для таких целей - вискозиметрами.
1. Капиллярные методы основаны на законе Пуазейля и заключаются в измерении времени протекания через капилляр жидкости известной массы под действием силы тяжести при определенном перепаде давлений.
Вискозиметр Оствальда.
Вискозиметр Оствальда представлен на рисунке 7.
С помощью вискозиметра Оствальда определяют вязкость исследуемой жидкости относительным методом. Измеряют время истечения определенного объема (между двумя метками 2, см. рис. 7.) исследуемой и эталонной жидкостей t и t0 соответственно. Объемы жидкостей, согласно формуле 19, равны:
Так как перепад давления жидкости обусловлен только гидростатической силой, то р=р0=0. Выразим из формулы величину вязкости исследуемой жидкости:
(22)
Вискозиметр ВК-4.
Так как вискозиметр Оствальда требует много исследуемой жидкости, то его, как правило, не используют в клинике. В клинической практике для определения вязкости крови используют вискозиметр ВК-4 (рис. 8).
Рис. 8. Внешний вид вискозиметра ВК-4.
1 и 2 – градуированные пипетки, 3 – подставка, 4 – кран, 5 – резиновая трубка, через которую отсасывают воздух из прибора.
Путь, пройденный жидкостью в капиллярах одинакового сечения при одинаковых давлениях и температурах, обратно пропорционален внутреннему трению или вязкости:
. (23)
В качестве жидкости сравнения (0, l0) обычно используют дистиллированную воду. Измерив пути l0 и lкр, пройденные дистиллированной водой и кровью, и зная вязкость 0 дистиллированной воды, находят вязкость кр крови.
Метод падающего шарика (метод Стокса).
Метод основан на измерении скорости падения маленьких шариков в исследуемой жидкости (рис. 9).
На падающий шарик радиусом r из вещества с плотностью в вязкой жидкости с плотностью 0 и вязкостью действуют силы:
сила тяжести ,
выталкивающая сила ,
сила сопротивления жидкости, которая, согласно закону Стокса, равна FB=6 rV, где V- скорость шарика.
Рис.
9. Схема для объяснения принципа метода
Стокса.
При равномерном движении шарика Fтяж = FA + FB , откуда
gr2(ρ - ρ0)/V (24)
Метод применяется при изучении оседания взвешенных частиц (крахмальных зерен, порошка какао и т. п.).
3. Ротационные методы. Измерение вязкости ротационным вискозиметром основано на определении скорости вращения цилиндра в вязкой жидкости.
1.6 Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме. Особенности течения крови в крупных и мелких сосудах
Реология – это область механики, изучающая особенности течения и деформации реальных сплошных сред, в том числе и жидкостей. Гемореология изучает механические закономерности и изменения физических свойств крови в процессе циркуляции на различных участках сосудистого русла.
Кровь относят к неньютоновским жидкостям. Кровь представляет собой взвесь форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и т. п.) в плазме. Вязкость крови в норме равна 4-5 мПа.с. Для сравнения, вязкость воды при температуре 200С равна 1 мПа.с. При различных патологиях значения вязкости крови колеблется в пределах от 1,7 до 22,9 мПа.с.
Таблица 1
Относительные вязкости крови, плазмы и сыворотки крови.
(Относительной вязкостью биологической жидкости называют отношение ее вязкости к вязкости воды.)
Жидкость |
Относительная вязкости, отн. ед. | |
цельная кровь |
мужчины |
4,3 5,3 |
женщины |
3,9 4,9 | |
Плазма |
1,5 1,8 | |
сыворотка крови |
1,4 1,7 |