Особенности усиления биоэлектрических сигналов.

Процесс усиления биоэлектрических сигналов имеет следующие особенности: высокое выходное сопротивление биологической системы, малая величина сигнала, малая скорость изменения сигнала. Высокое выходное сопротивление обусловлено, в первую очередь, высоким переходным сопротивлением кожа-электрод. Для усиления в этом случае необходимо использовать усилители с высоким входным сопротивлением. Малая величина сигнала требует использования усилителей с высоким коэффициентом усиления, что создает трудности в плане помехозащищенности и усилении без искажений. Малая скорость изменения сигнала требует использования усилителей постоянного тока. Используются как собственно усилители постоянного тока, так и преобразование постоянного тока в переменный, усиление переменного тока и обратное преобразование.

_______________________________________________________________________________________

№78. Устройства регистрации и отображения информации: светочувствительные.

Устройства регистрации информации производят запись информации на какой-либо носитель. Устройства отображения информации осуществляют показ информации, в условиях, когда она может непрерывно обновляться.

К аналоговым регистрирующим устройствам относятся светочувствительные самопишущие и показывающие устройства.

Светочувствительные устройства – это, прежде всего, устройства, использующие фотобумагу, например, шлейфные осциллографы. В рентгенографии широко применяется фотопленка. Регистрация на светочувствительный носитель в шлейфном осциллографе практически безинерционная.

Наиболее распространенным типом аналогового регистрирующего устройства были перьевые устройства. Их преимущество – возможность наблюдать запись непосредственно, относительно невысокие требования к носителю (бумаге). К недостаткам перьевой записи можно отнести некоторое радиальное (нелинейное) искажение регистрируемых кривых. Кроме того, трение пера о бумагу не даёт возможности записывать высокочастотные процессы (ν<150 Гц).

Существует струйный вид записи. При этом чернила под давлением ~ 15 атм подаются через капилляр на бумагу. Струйной записью можно регистрировать более высокочастотные процессы (V < 700 Гц). Но при медленном движении капилляра относительно бумаги появляются очень жирные линии. Возможны нелинейные искажения, как и в случае перье­вой записи.

От нелинейных искажений свободна тепловая запись. Термописчик нагревается электрическим током до 200-250°С. При тепловой записи используется черная бумага, покрытая воском или парафином, на который наносится масштабная сетка. Бумага протягивается между ребром призмы и термописчиком. Парафин расплавляется и проступает черная основа бумаги, за счет чего и происходит непосредственно наблюдаемая регистрация кривой, например ЭКГ. Для тепловой записи характерно высокое качество. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость специальной бумаги.

Магнитная запись информации (по типу бытовых магнитофонов). Магнитное поле 1, создаваемое в зазоре магнитопровода 3 и изменяющееся в соответствии с исследуемым напряжением U_исс, создаст на движущейся ленте 2, покрытой ферромагнитным мате­риалом, магнитную запись информации.

Эта информация может быть потом представлена в наглядном виде с помощью компьютера.

К аналоговым устройствам отображения информации относятся показывающие устройства типа стрелочных приборов, осциллографов, дисплеев и т.д. (устройство осциллографа рассматривается ниже).

Дискретные устройства регистрируют или отображают информацию периодически через определенные промежутки времени. К дискретным устройствам обычно относятся различные цифро-печатающие устройства (ЦПУ) и цифроиндикаторы приборов, например, носимых мониторов артериального давления. Эти мониторы через определенные промежутки времени накачивают манжету и измеряют артериальное давление по методу Короткова. Затем результат, например, суточного мониторинга распечатывается в цифровом виде с помощью встроенного в прибор ЦПУ. Кроме того, параллельно осуществляется показ результатов измерения давления на жидкокристаллическом цифроиндикаторе.

Комбинированные устройства позволяют отображать и регистрировать информацию как в дискретном, так и в аналоговом виде (электронно-лучевые трубки, магнитные устройства). Например, на экране дисплея можно получать информацию, как в виде графиков, так и в цифровом виде. На магнитный носитель можно записать, например, график ЭКГ, а можно записать цифровую информацию.

№79. Электронный осциллограф: устройство, принцип работы и возможности применения.

Осциллограф это прибор для визуального наблюдения и (или) записи переменных электрических сигналов.

Основная часть электронного осциллографа это электроннолучевая трубка.

Буквой П обозначена электронная пушка, О - отклоняющая система, Б – стеклянный баллон трубки, Э - экран, на котором можно наблюдать электрический сигнал. Электронный луч эмитируется электронной пушкой, включающий катод - источник электронов, формируется и направляется на экран системой электродов, имеющих различный положительный потенциал по отношению к катоду. Отклонение луча (обеспечение попадания его в заданную точку экрана) осуществляется посредством отклоняющей системы: на горизонтальные и вертикальные пластины подаются определенные потенциалы, которые и обеспечивают попадание луча в требуемую точку.

Структурная схема

На пару отклоняющих пластин ( Y ) подается сигнал через усилитель с входа Y. На другую пару ( X ) подается сигнал через усилитель с входа X или сигнал развертки от генератора развертки ( ГР ). Питание осуществляется от блока питания (БП).

Для наблюдения одного периодически изменяющегося сигнала на пластины Х подают сигнал развертки: пилообразное напряжение. В результате, под действием сигнала развертки, электронный луч равномерно перемещается по оси Х экрана осциллографа, а исследуемый сигнал отклоняет его по оси Y.

Электронный осциллограф является основой всех медицинских мониторов и других устройств, требующих визуализации различных процессов

№80. Радиотелеметрия. Эндорадиозондирование.

Радиотелеметрией называется способ связи между устройством съемаинформации и регистрирующим прибором по радио.

Применяется, например, в спортивной и космической медицине, а так же для эндорадиозондирования пищеварительного тракта.

При эндорадиозондировании, с помощью эндорадиозондов, проводят измерение кислотности в желудочно-кишечном тракте, обнаруживают кровотечения. Информация передается по радио изнутри организма для ее регистрации. Эндорадиозонды - это небольшие устройства в виде капсул, которые проглатываются пациентом и передают информацию о состоянии пищеварительного тракта.

Эндорадиозонды бывают активные и пассивные. В активных эндорадиозондах имеется источник питания и передатчик. Пассивные эндорадиозонды возбуждаются извне.

Рассмотрим работу пассивного эндорадиозонда для оценки активности переваривающей среды в желудочно-кишечном тракте, рис. 7.33.

Эндорадиозонд состоит из колебательного контура 2, индуктивность L которого определяется катушкой и таблеткой 1. Таблетка изготовлена из белков или жиров, в которые подмешан ферромагнитный порошок. Передатчик подает извне на эндорадиозонд электромагнитные волны в импульсном режиме. Циклическая частота электромагнитных волн, излучаемых передатчиком, должна меняться в некотором диапазоне ω₀±∆ω, т.к. собственная частота колебательного контура

меняется при изменении индуктивности за счет растворения таблетки 1. Колебательный контур эндорадиозонда, резонируя на частоту передатчика, переизлучает электромагнитные волны, которые принимаются приемником. Излучаемые волны будут затухающими с коэффициентом затухания,

где R - активное сопротивление контура. По мере движения по желудочно-кишечному тракту, таблетка растворяется и индуктивность контура уменьшается. Это ведет к увеличению коэффициента затухания регистрируемых колебаний, что свидетельствует об интенсивности процесса переваривания.

№81. Электробезопасность при работе с медицинской аппаратурой. Заземление.

Основное требование к медицинской аппаратуре - недоступностьдля касания частей аппаратуры, находящихся под напряжением.

Корпус прибора должен быть заземлен, т.е. иметь электрическую связь с землей. Если в результате повреждения прибора, между корпусом прибора и землей возникает разность потенциалов, то появляющийся ток утечки I_ут должен течь через сопротивление провода заземления R_з, а не через человека. Так как сопротивление человека по линии рука - нога R_ч > 1000 Ом, тосопротивление заземления должно быть много меньше.

Заземление - это преднамеренное соединение частей электроустановки с заземляющим устройством; заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель - проводник или группа соединенных проводников, соприкасающихся с землей. К естественным заземлителям относятся: металлические конструкции зданий и сооружений, которые соединены с землей, а также проложенные в земле неизолированные металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или взрывчатых газов). Искусственные заземлители - вертикально забитые в землю стальные трубы, угловая сталь, металлические стержни.

_______________________________________________________________________________________

№82. Общая характеристика опорно-двигательного аппарата. Понятие числа степеней свободы. Суммарное число степеней свободы человека.

Опорно-двигательный аппарат–функциональная совокупностькостей скелета, их соединений(суставов и синантрозов),и соматической мускулатуры со вспомогательными приспособлениями, осуществляющие посредством нервной регуляции возможность передвижения организма в пространстве.Образуют каркас, придающий организму форму, дающий ему опору, обеспечивающий защиту внутренних органов. Наряду с другими системами органов опорно-двигательный аппарат образует человеческое тело.

Сте́пени свобо́ды — характеристики движения механической системы. Число степеней свободы определяет минимальное количество независимых переменных (обобщённых координат), необходимых для полного описания движения механической системы. Также число степеней свободы равно полному числу независимых уравнений, полностью описывающих динамику системы.

Биомеханическая модель человека — совокупность абсолютно твердых тел, связанных в единую систему и имеющих общий центр масс.

Главным звеном, определяющим местоположение и ориентацию человека в пространстве, является туловище. Движения туловища оцениваются как линейные перемещения центра масс тела в некоторой неподвижной системе координат и как повороты туловища относительно центра масс.

Это дает туловищу как твердому телу шесть степеней свободы. Связь (опорная поверхность) отнимает одну степень свободы.
Суммарное число степеней свободы биомеханической модели человека больше шести. Его определяет наличие разомкнутых кинематических цепей, в основном, верхних конечностей. В пределах подвижности сочленений с туловищем они могут иметь по четыре степени свободы.

Определяющим фактором является поза человека — взаимное расположение отдельных сегментов тела относительно друг друга. При изменении позы суммарное число степеней свободы изменяется, так как новой позе соответствует новое модельное представление человека.
Так, в позе, биомеханическая модель имеет девять степеней свободы: пять принадлежат туловищу (опора на прямых ногах), четыре — руке, входящей в разомкнутую кинематическую цепь.
В позе, соответствующей боевой стойке, биомеханическая модель имеет (6+4+4) — четырнадцать степеней свободы.
В процессе выполнения двигательного действия разомкнутая цепь внезапно может получить связь в виде опоры или захвата, что резко ограничивает свободу движений. Следовательно, число степеней свободы биомеханической модели человека может изменяться в широком диапазоне.)))(не обязательно

№83. Второй закон Ньютона. Защита организма от избыточных динамических нагрузок и травматизма.

Второй закон Ньютона:Cила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое той силой ускорение. Формула:

где — ускорение тела, — сила, приложенная к телу, а — масса тела, причём — константа. Закон позволяет вычислить ускорение тела,если известна его — масса и действующая на тело сила :

В Международной системе единиц (СИ) за единицу силы принимается сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Эта единица называется ньютоном (Н). Ее принимают в СИ за эталон силы :1Н=1(кг*м)/с²

Если на тело одновременно действуют несколько сил (например, и то под силой в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил:

Если равнодействующая сила то тело будет оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Существует три вида физических нагрузок:

-статические, при которых имеется длительное напряжение отдельных групп мышц ;

- динамические, когда в группах мышц чередуется напряжение и расслабление и "взрывные", характеризующиеся очень сильным и кратковременным напряжением мышц;

-смешанные виды, а также гиподинамия .

Динамические нагрузки могут быть малой, средней и высокой интенсивности. Если физическая нагрузка повышается, потребности организма в энергетическом обеспечении резко повышаются. Растет потребление кислорода.

Наступает "кислородный предел", за которым нагрузка начинает стремительно разрушать организм: идет повреждение мышечной системы, сердца, сосудов, головного мозга, нарушаются газовый, белковый, углеводный, жировой, гормональный и другие виды обмена веществ и т.д.

Для определения физической работоспособности существуют различные способы. Самым простым способом дозирования нагрузок является определение максимального и субмаксимального пульса. Максимальным пульсом называется частота пульса, которая соответствует той работе сердца, при которой достигается максимально возможное потребление кислорода работающими мышцами. Таким образом, максимальный эффект для здоровья мы получаем при нагрузке, соответствующей субмаксимальному пульсу. Для оценки усталости при нагрузках применяется схема определения внешних признаков усталости.

№84. Виды деформации. Закон Гука. Коэффициент жесткости. Модуль упругости. Свойства костных тканей.

Деформа́ция— изменение размеров, формы и конфигурации тела в результате действия внешних или внутренних сил. виды деформации:

• растяжение-сжатие – вид деформации тела, возникающий в том случае, если нагрузка к нему прикладывается по его продольной оси
• сдвиг – деформация тела, вызванная касательными напряжениями
• изгиб - деформация, характеризующаяся искривлением оси или сединной поверхности деформируемого объекта под действием внешних сил.
• кручение- возникает в том случае, если нагрузка прикладывается к телу в виде пары сил в его поперечно плоскости.

Зако́н Гу́ка — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. В словесной форме закон звучит следующим образом:

Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации

Для тонкого растяжимого стержня закон Гука имеет вид:

Здесь F — сила натяжения стержня, Δl — абсолютное удлинение (сжатие) стержня, а k называется коэффициентом упругости (или жёсткости).

Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров стержня. Можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения S и длины L), записав коэффициент упругости как

Коэффициент жёсткости равен силе, вызывающей единичное перемещение в характерной точке (чаще всего в точке приложения силы).

Модуль упругости — общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела (материала, вещества) упруго деформироваться при приложении к ним силы.

Абсолютно твердых тел в природе нет, реальные твердые тела могут немного "пружинить" - это и есть упругая деформация. У реальных твердых тел есть предел упругой деформации, т.е. такой предел после которого след от надавливания уже останется и сам не исчезнет.

Свойства костных тканей. Кость является твердым телом, для которого основными свойствами являются прочность и упругость.

Прочность кости - это способность противостоять внешней разрушающей силе. Количественно прочность определяется пределом прочности и зависит от конструкции и состава костной ткани. Каждая кость имеет специфическую форму и сложную внутреннюю конструкцию, позволяющую выдерживать нагрузку в определенной части скелета. Изменение трубчатой структуры кости снижает ее механическую прочность. На прочность существенно влияет и состав кости. При удалении минеральных веществ кость становится резиноподобной, а при удалении органических веществ - хрупкой.

Упругость кости - это свойство приобретать исходную форму после прекращения воздействия факторов внешней среды. Она так же, как и прочность зависит от конструкции и химического состава кости.

№85. Мышечные ткани. Строение и функции мышечного волокна. Преобразование энергии при мышечном сокращении. КПД мышечного сокращения.

Мы́шечными тка́нями называют ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его частей и движение органов внутри организма и состоят из мышечных волокон.

Мышечное волокно представляет собой вытянутую клетку. В состав волокна входят его оболочка - сарколемма, жидкое содержимое - саркоплазма, ядро, митохондрии, рибосомы, сократительные элементы - миофибриллы, а также содержащий ионы Са²⁺, - саркоплазматический ретикулум. Поверхностная мембрана клетки через равные промежутки образует поперечные трубочки, по которым внутрь клетки проникает потенциал действия при ее возбуждении.

Функциональной единицей мышечного волокна является миофибрилла. Повторяющаяся структура в составе миофибриллы называется саркомером. Миофибриллы содержат 2 вида сократительных белков: тонкие нити актина и вдвое более толстые нити миозина. Сокращение мышечного волокна происходит благодаря скольжению миозиновых филаментов по актиновым. При этом перекрывание филаментов увеличивается и саркомер укорачивается.

Главная функция мышечного волокна- обеспечение мышечного сокращения.

Преобразование энергии при мышечном сокращении. Для сокращения мышцы используется энергия,освобождающаяся при гидролизе АТФ актомиозином,причем процесс гидролиза тесно сопряжен с сократительным процессом. По количеству выделяемого мышцей тепла можно оценить эффективность преобразования энергии при сокращении.. При укорочении мышцы скорость гидролиза повышается в соответствии с ростом производимой работы. освобождаемой при гидролизе энергии достаточно для обеспечения только совершаемой работы, но не полной энергопродукции мышцы.

Коэффициент полезного действия (кпд) мышечной работы (r) представляет собой отношение величины внешней механической работы (W) к общему количеству выделенной в виде тепла (Е) энергии:

Наиболее высокое значение кпд изолированной мышцы наблюдается при внешней нагрузке, составляющей около 50% от максимальной величины внешней нагрузки. Производительность работы (R) у человека определяют по величине потребления кислорода в период работы и восстановления по формуле:

где 0,49 — коэффициент пропорциональности между объемом потребленного кислорода и выполненной механической работой, т. е. при 100% эффективности для выполнения работы, равной 1 кгс․м (9,81 Дж), необходимо 0,49 мл кислорода.

Двигательное действие / КПД

Ходьба/23-33%; Бег со средней скоростью/22-30%; Езда на велосипеде/22-28%; Гребля/15-30%;

Толкание ядра/27%; Метание/24%; Поднятие штанги/8-14%; Плавание/ 3%.

№86. Изотонический режим работы мышц. Статическая работа мышц.

Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Так как при этих условиях величина нагрузки Р = 0, то механическая работа мышцы также равна нулю (А = 0). В таком режиме работает в организме человека только одна мышца — мышца языка.

Статическая работа не предполагает сильного напряжения, однако в некоторых случаях статическая работа мышц может быть очень напряженной, например при удержании штанги, при некоторых упражнениях на кольцах или параллельных брусьях. Такая работа требует одновременного сокращения всех или почти всех волокон мышц и может продолжаться лишь очень короткое время. При динамической работе поочередно сокращаются различные группы мышц, причем некоторые мышцы работают то динамически, производя движение в суставе, то статически, обеспечивая на некоторое время неподвижность костей того же сустава. Степень напряжения мышц может быть различной.

Статическая работа утомляет скелетную мускулатуру больше, чем динамическая.

№87. Общая характеристика системы кровообращения. Скорость движения крови в сосудах. Ударный объем крови. Работа и мощность сердца.

К системе кровообращения относятся сердце и сосуды — кровеносные и лимфатические.. Сердце млекопитающих четырехкамерное. Кровь движется по двум кругам кровообращения.

функции всех элементов сердечно-сосудистой системы: 1) трофическая – снабжение тканей питательными веществами; 2) дыхательную – снабжение тканей кислородом; 3) экскреторную – удаление продуктов обмена из тканей; 4)регуляторную – перенос гормонов, выработка биологически активных веществ, регуляция кровоснабжения, участие в воспалительных реакциях.

При движении крови по сосудам различают линейную и объемную скорость кровотока.

Линейная скорость кровотокаопределяется суммарным сечением сосудистой системы. Она максимальна в аорте — до 50 см/сек и минимальна в капиллярах — около нуля. В венозном отделе сосудистой системы линейная скорость вновь возрастает. Линейная скорость в полых венах в два раза меньше, чем в аорте и равна примерно 25 см/мин.

Объемная скорость кровотока — это количество крови, протекающее через общее сечение сосудистой системы в единицу времени. Она одинакова во всех отделах сосудистой системы крови.

Время полного кругооборота крови — это то время, за которое кровь проходит через большой и малый круги кровообращения. При 70-80 сокращениях сердца в минуту полный кругооборот крови происходит приблизительно за 20-23 сек.

Движение крови в организме: аорта – 500-600 мм/c, артерии – 150-200 мм/c, артериолы – 5 мм/c, капилляры – 0,5 мм/c, средние вены – 60-140 мм/c, полые вены - 200 мм/c. Гипертония – повышенное АД. Гипотония – пониженное АД.

Систолический объем крови. Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца, обозначают как систолический, или ударный, объем крови.

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сопротивления и сообщение крови кинетической энергии.

Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка.

V_у – ударный объем крови в виде цилиндра. Можно считать, что сердце поставляет этот объем по аорте сечением S на расстояние I при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа равна:

A1 = FI = pSI = pV_y.

На сообщение кинетической энергии этому объему крови затрачена работа:

где р – плотность крови;υ – скорость крови в аорте. Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна:

Эта формула справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма, но эти состояния отличаются разной скоростью кровотока.

№88. Уравнение Пуазейля. Понятие о гидравлическом сопротивлении кровеносных сосудов и о способах воздействия на него.

Уравнение Пуазёйля— закон, определяющий расход жидкости при установившемся течении вязкой несжимаемой жидкости в тонкой цилиндрической трубе круглого сечения.

Согласно закону, секундный объёмный расход жидкости пропорционален перепаду давления на единицу длины трубки (градиенту давления в трубе) и четвёртой степени радиуса (диаметра) трубы:

Где Q — объемный секундный расход жидкости; R — радиус трубопровода; p1-p2— перепад давлений на трубке; n—коэффициент трения; L— длина трубки.

Закон Пуазёйля работает только при ламинарном течении и при условии, что длина трубки превышает так называемую длину начального участка, необходимую для развития ламинарного течения в трубке.

Гидравлическое сопротивление прямо пропорционально длине сосуда и вязкости крови и обратно пропорционально радиусу сосуда в 4-й степени, то есть больше всего зависит от просвета сосуда , а также от состояния стенок сосудов и от их эластичности.

Так как наибольшим сопротивлением обладают артериолы , общее периферическое сопротивление сосудов(ОПСС) зависит главным образом от их тонуса. Различают центральные механизмы регуляции тонуса артериол (нервные и гормональные влияния)и местные (миогенная , метаболическая и эндотелиальная регуляция).

На артериолы оказывают постоянный тонический сосудосуживающий эффект симпатические нервы . Основные гормоны, в норме участвующие в регуляции тонуса артериол, - это адреналин и норадреналин .

Миогенная регуляция сводится к сокращению или расслаблению гладких мышц сосудов в ответ на изменения трансмурального давления; при этом напряжение в их стенке остается постоянным. Тем самым обеспечивается ауторегуляция местного кровотока - постоянство кровотока при меняющемся перфузионном давлении.

Метаболическая регуляция обеспечивает расширение сосудов при повышении основного обмена (за счет выброса аденозина и простагландинов) и гипоксии (также за счет выделения простагландинов).

№89. Законы движения жидкости. Уравнение неразрывности; его связь с особенностями системы капилляров. Уравнение Бернулли; его связь с кровоснабжением мозга и нижних конечностей.

• Для движения жидкости по сосудам необходима энергия, создающая давление.
• Жидкость двигается из мест с большим давлением в места с меньшим давлением.
• Скорость течения жидкости зависит от суммарного поперечного сечения сосудов.
• Чем меньше суммарное поперечное движение сосудов, тем больше скорость течения жидкости.
• Один и тот же объем жидкости проходит с большей скоростью более узкие участки, чем более широкие.

Следствим несжимаемости жидкости является ее свойство: чем уже русло, тем больше

скорсть течения. Это свойство описывается:

Уравнением неразрывности: S₁V₁ = S₂V₂, или SV=Const

Здесь S-площадь поперечного сечения потока,V-средняя скорость жидкости в этом сечении.

В спокойном состоянии человека скорость кровотока в аорте – порядка V1=0,4м/с.Скорость в капиллярах- V2=0,5 мм/c.Разница значений примерно в 800 раз. Следовательно, если площадь сечения аорты S1=4см²,то общая площадь поперечных сечений капилляров большого и малого кругов кровообращения составляет S2=3200см².

Оценим степень ветвления общего потока крови в системе капилляров.Диаметр капилляра d=10мкм=10 ^-3 см. Следовательно,площадь его сечения S=пd ²/4=0,78*10см ². Таким образом,кровь из аорты разветвляется в системе капилляров на N=S2/s=3,2*10³/0,78*10 ^-6=4,1*10 ⁹ штук.

Уравнение Бернулли соответствует закону сохранения механической энергии при движении жидкости или газа и верно в той степени, в которой потери на трение малы. Оно имеет следующий вид: =const

Здесь p₀ – полное давление. Величина p – это давление, которое поток оказывает на стенки; его называют статическим давлением. Слагаемое pV²/2 называется динамическим давлением. Слагаемое pgh соответствует тому вкладу в общее давление p₀, которое создается участками потока, приподнятыми на высоту h, если таковые имеются. p - плотность жидкости; V – ее скорость.

статическое давление в приподнятых участках: p₂ < p₁, а в опущенных – наоборот, p₃ > p₁.

Применительно к системе кровообращения, если p₁ – давление, создаваемое сердцем, работающим на высоте h = 0, то все, что находится выше этого уровня, имеет пониженное давление (а это, в частности, мозг), а все, что ниже (ноги, например) – давление выше, чем то, которое создает работающее сердце. Для мозга слагаемое pgh имеет величину порядка –30 мм рт. столба, а для ног – порядка +110 мм рт. столба. Система кровообращения имеет механизмы регулирования, вносящие поправки на снабжение кровью органов, находящихся в неравных условиях.

_______________________________________________________________________________________

№90. Ламинарное и турбулентное движение жидкости. Число Рейнольдса. Измерение артериального давления по методу Короткова.

Ламинарное течение наблюдается при течении крови по капиллярам и кровеносным сосудам.

Ламина́рное тече́ние — течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций (то есть без беспорядочных быстрых изменений скорости и давления).

Ламинарное течение возможно только до некоторого критического значения числа Рейнольдса, после которого оно переходит в турбулентное. Переход от ламинарного к турбулентному состоянию происходит при разных скоростях, которые установить невозможно. Критическое значение числа Рейнольдса зависит от конкретного вида течения (течение в круглой трубе, обтекание шара и т. п.). Например, для течения в круглой трубе:

Турбулентное течение-течение жидкости или газа, при котором частицы жидкости совершают беспорядочные неустановившиеся движения по сложным траекториям, создаются завихрения. Оно наступает при увеличении числа Рейнольдса до критического.

Измерение артериального давления по методу Короткова.

измеряют минимальное давление, которое необходимо приложить снаружи, чтобы сжать артерию до прекращения в ней кровотока. Это давление близко к давлению крови в артерии. При этом большое значение имеет выслушивание звуков, возникающих при прохождении крови через сжатую манжетой артерию.

Прибор для измерения артериального давления по этому методу состоит из манжеты, нагнетателя (груши) и манометра. Для прослушивания звуков используется фонендоскоп.

Манжета закрепляется в зоне плечевой артерии пациента,. Фонендоскоп устанавливается в зоне локтевого сгиба.

При закрытом выпускном клапане, в манжету нагнетают воздух. Давление в манжете контролируется по манометру. Первоначально в манжете создается давление, на 10-20 мм рт. столба выше того, при котором перестает прослушиваться пульс на плечевой артерии. При полностью сжатой артерии никаких звуков через фонендоскоп не прослушивается.

Затем, медленно открывая выпускной клапан, добиваются плавного снижения давления воздуха в манжете.

При некотором давлении в манжете, работающее сердце оказывается в состоянии толчками проталкивать кровь через артерию. Начинают прослушиваться отчетливые тоны, называемые начальными. В этот момент времени показания манометра соответствуют максимальному, или систолическому давлению. Прослушиваемые при этом звуки обусловлены вибрацией стенок артерии при прохождении пульсовой волны.

При дальнейшем снижении давления в манжете, начальные тоны дополняются шумами, которые обусловлены турбулентным течением крови в частично сдавленной артерии.

По мере распрямления стенок артерии и восстановления ее нормального просвета, турбулентные шумы стихают и затем звуковые явления полностью прекращаются. В этот момент просвет артерии полностью восстановился, и в ней устанавливается ламинарное движение крови.

Показания манометра в момент окончательного исчезновения как турбулентных шумов, так и последовательных тонов, соответствуют минимальному, или диастолическому давлению крови.

Преимущества:

· признан официальным эталоном неинвазивного измерения артериального давления для диагностических целей и при проведении верификации автоматических измерителей артериального давления;

· высокая устойчивость к движениям руки.

Недостатки

· зависит от индивидуальных особенностей человека, производящего измерение (хорошее зрение, слух, координация системы «руки—зрение—слух»);

· чувствителен к шумам в помещении, точности расположения головки фонендоскопа относительно артерии;

· требует непосредственного контакта манжеты и головки микрофона с кожей пациента;

· технически сложен (повышается вероятность ошибочных показателей при измерении) и требует специального обучения.)

_______________________________________________________________________________________

№91. Уравнение Ньютона. Коэффициент вязкости. Кровь как неньютоновская жидкость. Вязкость крови в норме и при патологиях.

Если в двух параллельных слоях жидкость движется с различной скоростью v1 и v2,то по границе соприкосновения этих слоев действует вязкое трение. Для более медленного слоя сила вязкого трения направлена так, что способствует его более быстрому движению. Для более быстрого слоя сила вязкого трения является тормозящей силой, т.е. направлена в противоположную сторону.

Сила F_тр взаимодействия слоев описывается законом Ньютона: S

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: