- •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
- •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)Наклонная трубка тока постоянного сечения.
V = const, тогда p1 + gh1 = p2 + h2g или p2 - p1 = g(h1 - h2),
p = gh.
В этом случае, как и в гидростатистике, разность давлений обусловлена разностью весов соответствующих столбов жидкости.
2)Горизонтальная трубка тока жидкости переменного сечения.
Всасывающее действие струи.
Так как h1 = h2 (рис. 2) , то
.
Полное давление в разных сечениях горизонтальной трубки тока одинаково. В более узких местах S2 < S1, V2 > V1, p2 < p1.
Рис. 2. Горизонтальная трубка тока жидкости переменного сечения.
Можно сделать столь узкое сечение трубки, что вследствие малого давления (ниже атмосферного) в это сечение будет засасываться воздух или жидкость (так называемое всасывающее действие струи). Это явление используют в водоструйных насосах, ингаляторах и пульверизаторах.
3) Измерение скорости потока жидкости. Трубка Пито.
Выберем в движущемся потоке жидкости две точки 1 и 2, лежащие на одной линии тока (рис. 3).
Рис. 3 Измерение скорости потока жидкости.
Так как трубка горизонтальная, а V2 = 0, то на основании формулы (7) запишем:
, откуда .
Трубку В, изображенную на рисунке 3 называют трубкой Пито. По высоте h2 столба жидкости в трубке Пито измеряют полное давление р2. Статическое давление р1 движущейся жидкости определяют при помощи трубки А по высоте h1 столба.
4) Закупорка артерии.
Образование атеросклеротической бляшки в артерии диаметром d1вызывает сужение просвета артерии до диаметра d2(рис.4).
Пусть артерия расположена горизонтально.
Рис.4
Схема участка крупной артерии с
атеросклеротической бляшкой.
d1– диаметр артерии,
d2– диаметр артерии в месте сужения,
P0– наружное давление,
P1– статическое давление внутри артерии,
P2– статическое давление внутри артерии
в месте сужения.
Р2 - Р0 0. (8)
Это реализуется, если d2dmin.
Запишем уравнение Бернулли и условие неразрывности струи для нашего случая:
(9)
Откуда (10)
Для сонной артерии: (нормальные условия) |
средний диаметр d1 = 1 cм, скорость крови v1= 0,2 м/с, плотность крови = 1,05103кг/м3, разница давлений Р1 - Р0= 100 мм.рт.ст. = 1,33104Па
|
Вычисленный по формуле 10 минимальный диаметр сонной артерии равен dmin 2 мм.
Если диаметр сужения станет меньше dmin, тогда под действием внешнего давленияР0 просвет сосуда в месте расположения атеросклеротической бляшки закроется и кровоток полностью остановится. Однако, в организме как в любой сложной системе существуют компенсационные механизмы. При сужении артерии сердце начинает работать в более напряженном режиме, в результате чего давлениеР1 в артерии начнет возрастать, и кровь с усилием протекает через сужение. С помощью фонендоскопа можно услышать прерывистый шум во время работы сердца, свидетельствующий о нарушении нормального кровотока.