ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ №12 ГЕМОДИНАМИКА

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ № 12

Тема: ГЕМОДИНАМИКА

Цель работы: 1) Определение вязкости плазмы крови вискозиметром Оствальда;

2) Исследование зависимости вязкости плазмы крови от концентрации;

3) Изучение методики определения вязкости крови медицинским вискозиметром Гесса

Студент должен изучить материал по теме и УМЕТЬ ответить на следующие вопросы:

1. Вязкость. Формула Ньютона, ньютоновские и неньютоновские жидкости.

2. Кровь как неньютоновская жидкость. Влияние свойств эритроцитов на неньютоновский характер крови.

3. Методы определения вязкости жидкостей.

4. Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса.

5. Стационарный поток.

6. Формула Пуазейля.

7. Гидравлическое сопротивление в последовательных, параллельных и комбинированных системах трубок. Разветвляющиеся сосуды.

Содержание лабораторной работы “ Измерение вязкости жидкости ”

Оснащение: Вискозиметр Оствальда, вискозиметр Гесса (медицинский вискозиметр ВК-4), секундомер, набор растворов плазмы крови различной концентрации, дистиллированная вода.

Краткая теория

Суть метода капиллярной вискозиметрии состоит в сравнении скоростей протекания по капилляру исследуемой жидкости, вязкость которой следует найти (плазма крови) и эталонной жидкости, вязкость которой известна (вода). Это относительный метод.

В основе метода капиллярной вискозиметрии лежит закон Пуазейля. Зависимость между объемом жидкости (газа), протекающей за время через трубку длиной и разность давлений на концах трубки, выражается формулой Пуазейля

.

Измерение входящих в формулу Пуазейля величин , , и провести трудно, поэтому прибегают к определению вязкости жидкости методом сравнения ее движения в данном вискозиметре с движением эталонной жидкости, вязкость которой известна, например, воды.

Жидкости в капиллярном вискозиметре Оствальда (рис. 12.1) движутся под действием гидростатического давления

,

где - плотность жидкости;

- разность уровней жидкостей в двух коленах вискозиметра.

Для равных объемов жидкостей, протекающих через капилляр, можно записать:

,

Рис. 12.1. Капиллярный вискозиметр Оствальда

Рис. 12.2. Медицинский вискозиметр ВК-4

, откуда

или

.

Подставляя в формулу, получим

или

, откуда

,

где - вязкость исследуемой жидкости;

- вязкость воды;

- время истечения исследуемой жидкости;

- время истечения воды;

- плотность воды;

- плотность исследуемой жидкости.

Обозначим постоянную прибора

(12.1)

Тогда формула имеет вид

(12.2)

Медицинский вискозиметр (рис. 12.2) используется для определения вязкости крови. Принцип его действия основан на том, что скорости продвижения жидкостей в капиллярах с одинаковыми сечениями при равных температурах и давлениях зависят от вязкости этих жидкостей.

Вискозиметр ВК-4 изображен на рис. 12.2. Он состоит из двух градуированных стеклянных пипеток (1 и 2), закрепленных на общем основании – деревянной пластине (3). Внутри пипеток проходят капилляры строго одинакового диаметра. Одна из них (2) снабжена краном (4), что дает возможность набирать жидкость в другую пипетку (1), не изменяя уровня жидкости в той, которая имеет кран. Обе пипетки соединены тройником (5) с резиновой трубкой (6), имеющей стеклянный наконечник (12). Важным достоинством вискозиметра ВК-4 является то, что он позволяет определять вязкость сравнительно небольшого объема исследуемой крови.

Из формулы Пуазейля следует, что объем жидкостей, протекающих за равные промежутки времени по одинаковым капиллярам, обратно пропорциональны вязкостям этих жидкостей. Следовательно,

,

,

(12.3)

где - вязкость крови;

- вязкость воды при данной температуре;

- перемещение крови;

- перемещение воды.

Порядок выполнения лабораторной работы

с вискозиметром Оствальда

Задание 1. Определение вязкости плазмы крови

1. Залейте в вискозиметр определенный объем воды.

2. Определите время протекания воды через капилляр. Измерения повторите 3 раза и вычислите .

3. Вычислите постоянную прибора по формуле 12.1

4. Данные занесите в таблицу 12.1:

Вязкость воды , мПа с	Плотность воды , кг/м3	Время истечения воды				Постоянная прибора ,
		, с	, с	, с	, с
1,01	103

5. Определите время протекания исследуемых растворов плазмы крови различной концентрации (по 3 измерениям для каждой) и найдите для каждой концентрации. Данные занесите в таблицу 12.2.

6. Вычислите вязкость плазмы крови разной концентрации по формуле (12.2).

7. Полученные результаты занесите в таблицу :

Зависимость вязкости плазмы крови от концентрации

С, %	Плотность плазмы крови , кг/м3	Время истечения плазмы крови				Вязкость плазмы крови , мПа с
		, с	, с	, с	, с
20	1060
30	1080
40	1100
50	1120

8. Постройте график зависимости вязкости плазмы крови от концентрации

9. Вычислите случайные погрешности измерения вязкости для каждой концентрации

,

где - объем выборки, _i- значение коэффициента вязкости для заданной концентрации, вычисленное по соответствующему времени протекания;

- нормированный показатель распределения Стьюдента для выбранной доверительной вероятности . При (таблице Приложения 2).

10. Изучите методику определения вязкости крови медицинским вискозиметром ВК-4 (Рис.12.2)

1. Открыть кран (4), опустить свободный конец пипетки (2) в сосуд с дистиллированной водой и, втягивая воздух через наконечник (7), зажатый губами, засосать воду в пипетку до метки «0», после чего закрыть кран.

2. Набрать кровь в другую пипетку (1). В клинической лаборатории кровь берут из пальца пациента после прокола кожи иглой-скарификатором. В учебной лаборатории свободный конец пипетки (1) необходимо опустить в сосуд с консервированной кровью и засосать ее в пипетку также до метки «0».

3. Положить вискозиметр на стол, открыть кран (4) и энергично, но осторожно втянуть через наконечник ртом воздух из обеих пипеток. При этом оба столбика жидкости (кровь и вода) придут в движение по капиллярам, но будут двигаться с разной скоростью. Когда кровь в пипетке (1) дойдет до метки «1» ( ), следует прекратить втягивание воздуха. Движение обеих жидкостей сразу остановиться, но за время втягивания вода в другой пипетке (2) пройдет большее расстояние, чем кровь ( ). Отношение покажет, во сколько раз вязкость крови больше вязкости воды. Таким образом, например, если вода дойдет до отметки 5,2 см это означает, что вязкость крови 5,2 мПас.

11. Запишите вывод: ___________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________