
- •Течение и свойства жидкостей. Физические основы гемодинамики
- •Самостоятельная работа студентов во внеаудиторное время
- •Средства для самоподготовки студентов во внеаудиторное время
- •Теоретическая часть
- •I. Течение и свойства жидкостей
- •1. Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона
- •2. Ньютоновские и неньютоновские жидкости
- •3. Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление
- •4. Уравнение неразрывности струи. Уравнение Бернулли
- •5. Методы определения вязкости жидкости
- •II. Физические основы гемодинамики
- •1. Механические свойства кристаллических и аморфных тел
- •2. Моделирование упругих и вязких свойств полимеров
- •3. Модель Максвелла, модель Кельвина-Фойхта
- •4. Механические свойства биологических тканей
- •5. Механическая модель кровообращения (модель Франка)
- •6. Электрическая модель сердечно-сосудистой системы
- •7. Работа и мощность сердца
- •8. Особенности движения крови по сердечно-сосудистой системе
- •9. Методы оценки параметров гемодинамики
- •10. Физические основы измерения давления крови по методу Короткова
- •Самостоятельная работа студентов во время практического занятия
- •Задачи с примерами решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Ситуационные задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
Задачи для самостоятельного решения
1. У человека в покое величина кровотока на 100 г мышц руки равна в среднем 2.5 мл в минуту. Определить количество капилляров в тканях мышц, считая, что длина каждого из них составляет 0.3 мм, а диаметр 10 мкм. Разность давлений на концах капилляров принять равной 33.3 гПа.
Ответ: ≈ 7.6∙104
2. Определить кинетическую энергию минутного объема крови, протекающей со скоростью 0.4 м/с через артерию диаметром 3 мм.
Ответ: ≈ 0.014 Дж
3. Какой объем крови проходит через капилляр диаметром 8 мкм и длиной 0.5 мм в течение часа, если давление на артериальном конце капилляра 40, а на венозном 13.3 гПа?
Ответ: ≈ 4∙10-4 см3
4. Диаметр поршня шприца 20 мм, площадь отверстия иглы 0.5мм2 . Сколько времени будет вытекать из горизонтально расположенного шприца раствор новокаина вязкостью 0.00124 Па∙с, если действовать на поршень силой 4 Н? Ход поршня 4 см, длина иглы 4 см.
Ответ: ≈ 5 с
5. Из небольшого отверстия в дне широкого сосуда вытекает жидкость. Найдите наибольшую скорость струи, если известно, что высота жидкости в сосуде 1 м. Объяснить, почему решение задачи не зависит от свойств вытекающей жидкости.
Ответ: 4.4 м/с
6. Определить максимальное количество крови, которое может пройти через аорту в 1 с, чтобы течение сохранялось ламинарным. Диаметр аорты 2 см, вязкость крови 5 мПа∙с.
Ответ: 0.18 кг
7. У человека в покое величина кровотока на 100 г мышц руки равна в среднем 2.5 мл в минуту. Определить количество капилляров в тканях мышц, считая, что длина каждого из них составляет 0.3 мм, а диаметр 10 мкм. Разность давлений на концах капилляров принять равной 33.3 гПа.
Ответ: 3.75∙103
8. Через иглу, надетую на трубку длиной 20 см, выливается кровь из ампулы диаметром 75 мм. Определить, через какое время из ампулы выльется 250 мл крови, если диаметр иглы 1 мм, а длина 4 см. Ампула содержит 500 мл крови. Трубка и ампула расположены вертикально.
Ответ: 740 с
9. Определить скорость оседания эритроцитов в плазме крови (в мм/ч) исходя из предположения, что они имеют форму шариков диаметром 7 мкм и не склеиваются между собой.
Ответ: ≈ 2.9 мм/ч
10. Карманный ингалятор при распылении позволяет получить аэрозоль с частицами диаметром 3 мкм. Определить работу, необходимую для превращения 1 г оливкового масла в аэрозоль при температуре 18оС.
Ответ: 0.113 Дж
Ситуационные задачи
1. Почему повреждение крупных вен (подключичной, яремной, верхней полой) представляет большую опасность для человека, чем повреждение крупных артерий?
2. В каких сосудах системы кровообращения человека – крупных или мелких – существует большая вероятность перехода ламинарного течения крови в турбулентное?
3. Относительно точные измерения критического числа Рейнольдса основаны на определении электрического сопротивления текущей крови, которое увеличивается при возникновении турбулентности в кровеносном сосуде. Чем обусловлено это явление?
4. Почему для быстрого введения большого количества жидкости внутривенно не пользуются иглой для кодкожных инъекций?
5. При инъекции иногда возникает необходимость быстрого введения лекарственных веществ. В каком случае и во сколько раз процедура пройдет быстрее: при увеличении давления в два раза или при увеличении диаметра иглы в два раза? Длины игл одинаковы.
Задание 3. Изложение и обсуждение реферативных докладов.
Задание 4. Контроль конечного уровня знаний
(компьютерное тестирование).