Вопрос 39

Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля

Течение вязкой жидкости по трубам представляет для медици­ны особый интерес, так как кровеносная система состоит в основ­ном из цилиндрических сосудов разного диаметра.

Вследствие симметрии ясно, что в трубе частицы текущей жидкости, равноудаленные от оси, имеют одинаковую скорость. Наибольшей скоростью обладают частицы, движущиеся вдоль оси трубы; примыкающий к трубе слой жидкости неподвижен.

Наибольшую скорость имеет слой, текущий вдоль оси трубы.

Зависимость объема жидкости Q, протекающей через горизон­тальную трубу радиуса R за 1 с, определяется формулой Пуазейля

где  — вязкость жидкости, а р₁ - р₂ — разность давле­ний, поддерживаемая на торцах трубы длиной l.

Вопрос 40

Гидравлическое сопротивление

Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем, обусловленные наличием вязкого трения.

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

• потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;

• местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.

Поскольку при турбулентном режиме течения происходит расход энергии потока на преодоление вязкости при турбулентных колебаниях, гидравлические потери приламинарном режиме течения жидкости значительно меньше, чем при турбулентном.

Для уменьшения гидравлических потерь рекомендуется в конструкциях гидроборудования избегать применения деталей, способствующих резкому изменению направления потока — например, заменять внезапное расширение трубы постепенным расширением, придавать телам, движущимся в жидкостях, обтекаемую форму и др. 

Вопрос 41

Распределение давления и скорости крови в сосудистой системе

Давление и скорость кровотока в системе кровообращения уменьшаются от аорты до венул , а кровеносные сосуды становятся все более мелкими и многочисленными. В капиллярах скорость кровотока замедляется наиболее выраженно, что благоприятствует отдаче кровью веществ тканям. Для венозного отдела характерны низкий уровень давления и более медленная по сравнению с артериальным руслом скорость кровотока.

Считается, что в венозном русле содержится 75—80 % крови, а в артериальном — 15—17 % и в капиллярах — около 5 % (в диапазоне 3—10 %).

Вопрос 43

Распределение скорости кровотока и кровяного давления в большом круге кровообращения. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудам.

См. типы течения жидкости(вены-ламинарное, предсердие-турбулентное)

Вопрос 44

Методы определения давления и скорости крови

В настоящее время известны три способа измерения артериального давления: инвазивный (прямой), аускультативный и осциллометрический.