Қанның реологиялық қасиеттері

I.Кіріспе
Қанның реологиялық қасиеттері
Горизонталь құбыр арқылы сұйықтың ағысы. Пуазейль заңы.

II.Негізгі бөлім
Қанағысының жылдамдығын анықтау
Ағза тіндерінің толық кедергісі. Реографияның физикалық негіздері. Реоэнцефалография

III.Қорытынды

IV.Пайдаланылған әдебиеттер

Сығылмайтын, ішкі үйкелісі болмайтын сұйық идеал деп аталады, ал ағынның әрбір нүктесіндегі сұйық бөлшектерінің жылдамдығы уақыт өтуімен өзгермесе, ондай ағыс стационарлы не қалыптасқан деп аталады. Қалыптасқан ағын ағын сызықтарымен сипатталады- сұйық бөлшектерінің траекторияларымен сәйкес келетін ойша алынған сызықтар. Жан- жағынан ағын сызықтарымен шектелген (қоршалған) сұйық ағынның бөлігі ағын түтікшесін не ағынды құрайды. Өте жіңішке ағын түтігін қарастырайық. Оның осіне перпендикуляр кезкелген қимада (S) сұйық бөлшектерінің жылдамдығы () қиманың барлық бойында бірдей деп есептеуге болсын. Сол кезде бірлік уақытта түтікшенің кезкелген қимасы арқылы ағатын сұйықтың көлемі () тұрақты болып қалады, өйткені сұйық бөлшектері түтікше осінің бойында ғана қозғалады: . Осы қатынас ағынның үзіліссіздік шарты деп аталады. Осыдан, қимасы әртүрлі құбыр арқылы реал сұйықтың қалыптасқан ағысы үшін құбырдың кезкелген қимасы арқылы бірлік уақытта ағатын сұйықтың мөлшері (Q) тұрақты болатындығы (Q = const) және құбырдың әртүрлі қималарындағы ағыстың орташа жылдамдығы осы қималар аудандарына кері порпорционал болатындығы шығады: т.с.с. Идеал сұйықтың ағысынан ағын түтікшесін, ал осы түтікшеде массасы болатын сұйықтың жеткілікті кіші көлемін () айрықшалап алайық. Сұйықтың ағысы кезінде осы көлемді сұйық А жағдайдан В жағдайға орын ауыстырсын. Көлемнің кішілігіне байланысты, сұйық бөлшектері оыс көлемде бірдей шартта болады деп есептеуге болады: А жағдайында сұйық бөлшектерінің қысымы , жылдамдығы және нөлдік деңгейден h1 биіктікте болсын; ал В жағдайында сәйкес . Түтікше қималары сәйкес- S1 , S2. Қысымы бар сұйықтың ішкі потенциалық энергиясы болады (қысым энергиясы), соның есебінен сұйық жұмыс жасай алады. Бұл энергия Wp мына формуламен анықталады: . Осы жағдайда сұйық массасының () орын ауыстыруы қималардағы (S1, S2) қысым күштерінің айырмашылығы әсерінен жүзеге асады. Осы кезде жасалатын жұмыс А мен В нүктелердегі қысымның потенциалдық энергияларының айырмасына тең болады.

1. Медицинская биофизика. Автор(ы): Н.И. Губанов, А.А. Утепбергенов
1979-2000 жж. медициналық биофизика

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

СӨЖ

Тақырыбы: Қанның реологиялық қасиеттері
Орындаған:
Факультет:
Топ:
Курс:
Тексерген:

Жоспар:
I.Кіріспе
Қанның реологиялық қасиеттері
Горизонталь құбыр арқылы сұйықтың ағысы. Пуазейль заңы.

II.Негізгі бөлім
Қанағысының жылдамдығын анықтау
Ағза тіндерінің толық кедергісі. Реографияның физикалық негіздері. Реоэнцефалография

III.Қорытынды
IV.Пайдаланылған әдебиеттер

Сығылмайтын, ішкі үйкелісі болмайтын сұйық идеал деп аталады, ал ағынның әрбір нүктесіндегі сұйық бөлшектерінің жылдамдығы уақыт өтуімен өзгермесе, ондай ағыс стационарлы не қалыптасқан деп аталады. Қалыптасқан ағын ағын сызықтарымен сипатталады- сұйық бөлшектерінің траекторияларымен сәйкес келетін ойша алынған сызықтар. Жан- жағынан ағын сызықтарымен шектелген (қоршалған) сұйық ағынның бөлігі ағын түтікшесін не ағынды құрайды. Өте жіңішке ағын түтігін қарастырайық. Оның осіне перпендикуляр кезкелген қимада (S) сұйық бөлшектерінің жылдамдығы () қиманың барлық бойында бірдей деп есептеуге болсын. Сол кезде бірлік уақытта түтікшенің кезкелген қимасы арқылы ағатын сұйықтың көлемі () тұрақты болып қалады, өйткені сұйық бөлшектері түтікше осінің бойында ғана қозғалады: . Осы қатынас ағынның үзіліссіздік шарты деп аталады. Осыдан, қимасы әртүрлі құбыр арқылы реал сұйықтың қалыптасқан ағысы үшін құбырдың кезкелген қимасы арқылы бірлік уақытта ағатын сұйықтың мөлшері (Q) тұрақты болатындығы (Q = const) және құбырдың әртүрлі қималарындағы ағыстың орташа жылдамдығы осы қималар аудандарына кері порпорционал болатындығы шығады: т.с.с. Идеал сұйықтың ағысынан ағын түтікшесін, ал осы түтікшеде массасы болатын сұйықтың жеткілікті кіші көлемін () айрықшалап алайық. Сұйықтың ағысы кезінде осы көлемді сұйық А жағдайдан В жағдайға орын ауыстырсын. Көлемнің кішілігіне байланысты, сұйық бөлшектері оыс көлемде бірдей шартта болады деп есептеуге болады: А жағдайында сұйық бөлшектерінің қысымы , жылдамдығы және нөлдік деңгейден h1 биіктікте болсын; ал В жағдайында сәйкес . Түтікше қималары сәйкес- S1 , S2. Қысымы бар сұйықтың ішкі потенциалық энергиясы болады (қысым энергиясы), соның есебінен сұйық жұмыс жасай алады. Бұл энергия Wp мына формуламен анықталады: . Осы жағдайда сұйық массасының () орын ауыстыруы қималардағы (S1, S2) қысым күштерінің айырмашылығы әсерінен жүзеге асады. Осы кезде жасалатын жұмыс А мен В нүктелердегі қысымның потенциалдық энергияларының айырмасына тең болады: .
Осы жұмыс ауырлық күшінің () әсерін жою жұмысына және сұйықтың массасының () кинетикалық энергиясын ( ) өзгертуге жұмсалады. Ендеше, Ар = Ah + A ; Теңдеудің мүшелерін топтастырып, мынаны аламыз: А мен В жағдайлары еркімізше алынған, сондықтан түтікше бойының кезкелген жерінде мына шарт сақталады деп ұйғаруға болады: Осы теңдеуді -ге бөліп, мынаны аламыз: Мұндағы - сұйықтың тығыздығы. Осы теңдеу Бернулли теңдеуі деп аталады. Теңдеудің барлық мүшелері қысымның өлшемдері имеют размерность болып табылады және былайша аталады: статикалық; гидростатикалық; - динамикалық қысым. Сонда Бернулли теңдеуін былайша тұжырымдауға болады: Идеал сұйықтың стационар ағысы кезінде толық қысым статикалық, гидростатикалық және динамикалық қысымдардың қосындысына тең болып, ағынның кезкелген көлденең қимасында тұрақты шама болып қалады. Горизонталь түтікше үшін ағынның гидростатикалық қысымы тұрақты болып қалады () және оны теңдеудің оң жағына шығаруға болады, сонда теңдеу мына түрге ие болады: ; Статикалық қысым сұйықтың потенциалдық энергиясын (қысым энергиясын), ал динамикалық қысым сұйықтың кинетикалық энергиясын анықтайды. Осы теңдеуден Бернулли ережесі деп аталатын қорытынды шығады: горизонталь құбырмен ағатын тұтқырлы емес сұйықтың статикалық қысымы сұйықтың жылдамдығы кеміген жерде, артады және керісінше. Қанның реологиялық қасиеттері. Тұтқырлық. Реология - заттың деформациясы мен аққыштығы жайындағы ғылым. Қанның реологиясы (гемореология) деп тұтқырлы сұйық ретіндегі қанның биофизикалық ерекшеліктерін оқып- зерттеу деп түсінеміз. Реал сұйықта, оның молекулалары арасында ішкі үйкеліспен анықталатын өзара тартылыс күштері әсер етеді. Ішкі үйкеліс мысалы, сұйықты араластырғанда, сұйықта кедергі күшін тудырады, сұйыққа лақтырылған денелердің түсу жылдамдығын баяулатады, белгілі бір шарттарда сұйықтың ламинарлы ағысын тудырады.
Түрлі жылдамдықпен қозғалатын сұйықтың екі қабаты арасындағы ішкі үйкеліс күші сұйықтың табиғатына байланысты және жанасатын қабаттардың ауданына, жолардың арасындағы жылдамдық градиентіне тура пропорционал болатындығын Ньютон тағайындаған, сондықтан Ньютон теңдеуі деп аталады: F =Sddz ; мұндағы ddz - жылдамдық градиенті, -- тұтқырлық коэффициенті немесе жәй тұтқырлық деп аталатын пропорционалдық коэффициент. Ол сұйықтың табиғатына байланысты болады. Тұтқырлық сұйықтың (газдың) күйіне, табиғатына, температурасына және молекулалық қасиеттеріне, байланысты. Температура жоғарылаған сайын газдың тұтқырлығы артады, ал сұйықтың тұтқырлығы кемиді күші сұйықтың жанасатын қабаттарының беттеріне жанама әсер етеді және ол аса баяу қозғалатын сұйық қабатын жылдамдататындай, ал аса жылдам қозғалатын қабатты баяулататындай бағытталады. Берілген жағдайда жылдамдық градиенті сұйықтың қабаттары арасындағы жылдамдықтың өзгеру шапшаңдығын сипаттайды, яғни сұйықтың ағысына перпендикуляр бағыттағы өзгеру шапшаңдығын. Шекті мән үшін ол мынаған тең: ; Ньютон теңдеуінен ; Тұтқырлықтың өлшем бірлігі: СИ системасында [ ]=Н м(м2 мс)=Н см2=Па* с ( Паскаль секунд ). СГС системасында []=дин см(см2 смс)=дин ссм2=П (пуаз). 1 Па* с дегеніміз ағынның жылдамдық градиенті 1м (с* м ) болғанда, ағын қабаттарының әрбір 1м2 ауданына 1Н ішкі үйкеліс күшімен әсер ететін сұйықтың тұтқырлығы. 1 Пуаз дегеніміз- жылдамдық градиенті 1 смс кезінде 1 см қабатқа 1 дина күш әсер ететін сұйықтың тұтқырлығы. 1 П ғалым Пуазейль құрметіне байланысты алынған. Осы өлшем бірліктердің арақатынасы: 1Па* с=10П немесе ; Сұйық тұтқырлығын анықтаудың бірнеше тәсілдері бар: тұтқырлықтың абсолют шамасын анықтау- Стокс әдісі және тұтқырлықтың салыстырмалы шамасын анықтау әдісі- вискозиметрлік әдіс.

Практикада сұйықтың тұтқырлығы салыстырмалы тұтқырлықпен () сипатталады, ол дегеніміз берілген сұйықтың тұтқырлық коэффициентінің () сол температурадағы судың тұтқырлық коэффициентіне () қатынасын айтады: ; Көптеген сұйықтарда (су, төменгі молекулалық органикалық қосылыстар, нақты ерітінділер, балқыған металдар мен олардың тұздары) тұтқырлық коэффициенті тек сұйықтың табиғаты мен температурасына ғана байланысты болады (температура жоғарылаған сайын тұтқырлық коэффициенті кемиді). Осындай сұйықтар ньютондық деп аталады. Кейбір сұйықтарда, көбінесе жоғары молекулалық (мысалы, полтмерлер ерітінділері) не дисперсті жүйелер (суспензиялар, эмульсиялар) болып табылатын сұйықтарда тұтқырлық коэффициенті ағынның тәртібіне - қысым мен жылдамдық градиентіне байланысты болады. Олар артқанда, сұйықтың тұтқырлығы сұйық ағынының ішкі құрылымының бұзылуы салдарынан, кемиді. Осындай сұйықтар құрылымды тұтқырлы деп не ньютондық емес деп аталады. Олардың тұтқырлығын тұтқырлықтың шартты коэффициенті деп аталатын коэффициентпен сипаттайды, осы коэффициент сұйық ағынының белгілі бір шарттарына қатысты болады ( қысым, жылдамдық). Қан- ақуыз ерітіндісіндегі, яғни плазмадағы пішінді элементтердің суспензиясы болып табылады. Плазма- ньютондық сұйық. Пішінді элементтердің 93%-ын эритроциттер құрайтындықтан,, ықшамдап қарағанда қан физиологиялық ерітіндідегі эритроциттер суспензиясы деп айтуға болады. Сондықтан қатаң айтқанда қан ньютондық емес сұйыққа жату керек.Сонымен қатар қантамырларымен қанның ағысы кезінде тұтқырлығы артатын ағынның орталық бөлігінде пішінді элементтердің мөлшері артатындығы байқалады. Қанның тұтқырлығы соншалықты үлкен болмайтындықтан, осы құбылысты ескермей, оның тұтқырлық коэффициентін тұрақты шама деп есептейді.

Қанның салыстырмалы тұтқырлығы қалыпты шамасы 4,2 -- 6. Патологиялық жағдайларда ол 2-3-ке дейін (анемия кезінде) төмендеуі мүмкін не 15- 20-ға дейін артуы (полицитемия кезінде) мүмкін, бұл эритроциттердің тұну жылдамдығына (СОЭ) әсер етеді. Қанның тұтқырлығының өзгеруі эритроциттердің тұну жылдамдығының (СОЭ) өзгеру себептерінің бірі. Қанның тұтқырлығының диагностикалық мәні бар. Кейбір жұқпалы аурулар қанның тұтқырлығын арттырады, ал кейбіреулері, мысалы, іш сүзегі мен туберкулез- төмендетеді. Қанның сарысуының салыстырмалы тұтқырлығының қалыпты шамасы 1,64 -- 1,69, ал патология кезінде- 1,5 -- 2,0. Кезкелген сұйық сияқты, қанның тұтқырлығы температура төмендегенде- артады. Эритроцитті мембрананың қатаңдығы артқанда, мысалы, атеросклероз кезінде, қанның тұтқырлығы артады, ол жүрекке түсірілетін жүктеменің артуына әкеліп соғады. Қанның тұтқырлығы кең және ұсақ тамырларда бірдей емес, қантамырының диаметрінің тұтқырлыққа әсері 1 мм-ден кіші саңылауда біліне бастайды. 0,5 мм-ден жіңішке тамырларда тұтқырлық диаметрдің қысқаруына тура пропорционал кемиді, өйткені олардағы эиртроциттер ось бойымен жыланға ұқсас тізбекті орналасады және осы жыланды плазма қабаты қантамырлар қабырғасынан оқшаулап, қоршап тұрады. Горизонталь құбыр арқылы сұйықтың ағысы. Пуазейль заңы. Қанайналым жүйесінің физикалық негіздерін пайдаланып, қимасы тұрақты горизонталь құбыр арқылыжұғатын, тұтқырлы сұйықтың ағысын қарастырайық. Біршама кіші жылдамдықта сұйықтың ағысы ламинарлы болады: құбырдың қабырғасына іргелес жатқан молекула қабаты оған жабысып, қозғалмайды. Молекуланың келесі қабаты қысым күштері әсері мен қабаттар арасындағы ішкі үйкеліс күшінің кері әсер етуінен құбыр қабырғасына жақын жатқан қабатқа салыстырмалы ығысып, құбыр қабырғасына қатысты біраз кіші жылдамдықпен қозғала бастайды. Молекуланың әрбір келесі қабаты алдындағы қабатқа салыстырмалы ығыса отырып, құбыр қабырғасына қатысты қозғала отырып, оның жылдамдығы артады. Құбырдың центрінде ол максимал шамаға жетеді.
Осы құбылысты математикалық талдау мынаны көрсетті: ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.