Aplikacija Poazijevog zakona

8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona

1/18

10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent

Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 1


2/18

KRVNI SUDOVIKRVNI SUDOVI

rvnrvn su ovsu ov :: ar er e,ar er e, ar er o e,ar er o e, ap are,ap are, venu e,venu e, venevene.. oosastavilisastavili svesve krvnekrvne sudovesudove jedne jedne nana druge,druge, moglimogli bibi smosmo okružitiokružiti

ZemljuZemlju 22,,55 putaputa..

2


3/18

SRCE ISRCE I KRVKRVOTOKOTOK

Srce je dvostruka pumppumpa, koja pumpa krvkroz dva cirkulatorna sistema: pulmonalni

mali ~20% i sistemski veliki krvotok

(~80%).

Vaše srce se kontrahuje (kuca) oko 70 puta uminutu i oko 30 miliona puta tokom jedne

godine!

krvotokkrvotok dobijadobija sese kontrakcijomkontrakcijom mišićamišićaatrijumaatrijuma,, odnosnoodnosno ventrikulaventrikula..

3


4/18

SRCE I KRVOTOK

Aorta

P

12016

p (kPa) p (mmHg)ProticanjeProticanje krvikrvi imaima uvekuvek

istiisti smsmj jer er..

DA LA

Vena

cava

100

8010

12

14

AortaAorta

a

Jedan ciklus:Jedan ciklus:

1.1. LijLijevevii atrijumatrijum (LA)(LA)

LVDV40

204

6

LA

pp okooko 11 kPakPa (7,5 mm Hg)(7,5 mm Hg)

2.2. LijLijevevii ventrikulventrikul (LV)(LV)

0

20

10

0

23

DVtb

DV

AP

3.3. PProtokrotok krvikrvi krozkroz velikiveliki

krvotokkrvotok

Ar

KV

00DA tc4.4. DDesniesni atrijumatrijum (DA)(DA)

p op okoko 0,80,8 kPakPa (6 mmHg)(6 mmHg)

K

ElementiElementi KVSKVS – – srcesrce

= - z..

p op okoko 33 kPakPa (20 mmHg)(20 mmHg)

6.6. Protok krvi kroz maliProtok krvi kroz mali

4

sistemskisistemski ii plućniplućni krvotokkrvotok.krvotokkrvotok


5/18

Pulsni talasi i elastičnost krvnih sudova

10

16

vF (a)

t(s)1 2

F v (b)

Kretanje tečnosti kroz cijevi neelastičnih. .

5


6/18

Mehanički rad srca

Udarni volumen srca iznosi V = 70 - 80 ml i prolazi kroz oba krvotokaistovremeno.

kPa

lijevi ventrikul

aorta

lijevi ventrikul.

mehaničkim kontrakcijama

mora da generiše energiju

arteri e

arteriole

desni

načina:

1. Rad na prebacivanju 70 ml

2

kapilare

vene

ven r u

plućadesnog atrijuma krozsistemski krvotok i od desnog

ventrikula do levo atri uma

Promena pritiska krvi duž krvnog stabla.

kroz pulmonalni krvotok

2. Rad na prebacivanju krvi iz

atrijuma u ventrikule (taenergija je mala pa se može

zanemariti)

3. Kinetička energija toka krvi;

6

ova energija je približno ista u

oba krvotoka.


7/18

Brzina proticanja krvi kroz krvne sudove

30cm/s 6000cm2

brzina 5cm/s

218cm2

aorta kapilare vena cava

Promjena brzine krvi duž krvnog stabla

7


8/18

Karakteristike protoka krvi kroz kapilare

Najmanji krvni sudovi su

kapilare (dijametar ~ 20 m).

Njihov ukupni poprečni pre-

sjek je ogroman - oko 6000

cm2 jer ih ima više miliona.

Na preseku aktivnog mišića

kapilara je oko 190/mm2.

pk pkpo po

g m ne mase u upna

dužina kapilara iznosi oko

190 km, a površina zidova,

ka venamakrviod arterija

Simultano dejstvo krvnog i osmotskog pritiska duž

materije, oko 12 m2.

Na taj način su ćeije mišića ukapilare.

OsmotskiOsmotski pritisakpritisak ppoo je je okooko 33 kPakPa ((2020 mmHg),mmHg),

ppkk vrednostvrednost menjamenja odod 33,,33 kPakPa ((2525 mmHg)mmHg) nana

dobrom kontaktu sa kapila-

rama. U sr čanom mišiću je

skoro svaka ćelija u

8

arterijskomarterijskom kraju,kraju, dodo 11,,33 kPakPa ((1010 mmHg)mmHg) nana

venskomvenskom krajukraju..

kontaktu sa kapilarom.


9/18

APLIKACIJA POAZEJEVOG ZAKONA

e na prom era g e

on ro a pro o a rv oo o umen ow a e




10/18

protoka (intenzitet protoka) fluida zavisi od veličine radijusa medicinske igle.

Efikasni e e ovećati rom er i le ne o radi ent ritiska kako bi se ovećaointenzitet protoka.

Prim er: Poveća mo radi us i le 2 uta i uočimo šta treba uraditi da bi se isti efekatpostigao sa povečanjem pritiska.

4

124

2

1

2

1 2; r r r

r

I ⋅== 11 p

I I

Δ=

( )4

4

1

1

2

1

2 r

r

I ⋅=

11 p I Δ

=4

1

1

2

1

16 r

r

I ⋅= 21

16

p

Δ⋅=Δ

⋅

12 ⋅




11/18

,povećanje promjera radijusa igle je mnogo efektniji način povećanja

volumnog protoka fluida, u odnosu na pomjeranje boce na viši položaj.




12/18

Kontrola

protoka

krvi

Srce pumpa krv kako bi dopremilo oksigen i hranjiljive tvari do tjelesnih ćelija.Šta se dešava kada nema potrebe za opskrbom?

Srce i cirkulatorni sistem, naizmjenično, koriste sve načine koji im stoje na ras ola an u da enerišu od ovara ući intenzitet rotoka.

Koji fizikalni faktori utiču na intenzitet protoka krvi??

a) razlika

pritisaka,b) radijus,

c) dužina,d) viskoznost krvi.

Koje od navedenih faktora cirkulatorni sistem koristi za kratkoročnu kontrolu krvnog pritiska??

Krvni pritisak a us rvnog su a




13/18

e o mo e pove a raz u pr sa a pove an em n enz e a s e on ra c e frekvencije otkucaja srca(brzine rada).

Ako se zahtjeva dvostruko povećanje intenziteta protoka, sistolni pritisak bi trebao

porasti 100 %, što je, ustvari, sa 120 mmHg na 240 mmHg, mjereno na sljedeći način:

11 Δ=

p I

2

11

22

Δ

Δ=

⋅

p

I

I

%200%1002

212

=⋅=Δ

Δ⋅=Δ p p

Ovako velik pritisak(abnormalan) je veoma opasan i može uzrokovati krvarenje i hipertrofiju srčanog mišića !!!!




14/18

Šta je alternativni mehanizam??

Kako je otpor protoku snažno ovisan o povećanju radijusa cijevi, ovakvarom ena može efikasno kontrolisati intenzitet rotoka krvi do tkiva.

Dvostruko povećanje inteziteta protoka zahtjeva samo 20% povećanje radijusaarteriola, što se računom i dokazuje:

;4

2

4

1

2

1=

r

r

I

I

2 4

2

41

2

1=

⋅ r

r

I

I

%120%1002,12

2

4 4

12

4

1

4

2

=⋅=⋅=

⋅=

r r

r r

Ustvari, kada postoji potreba za povečanjem intenziteta protoka krvi, tijelopovećava obadvoje: kontrakciju srca i frekvenciju rada, kao i radijus arteriola.




15/18

ARTEROSKLEROZA Kod arteroskleroze, arterije imaju abnormalno debele zidove, iabnormalan uzak promjer krvne žile.

„suženje‐ stenoza“ Za posljedicu, imamo da organ koji se snabdjeva pomoć ustenozne arter e presta e un c on sat .




16/18

apr m er, a o se ova av pr m er o a e es u oronarno ar er , o omse snabdjeva srčani mišić, srce može postati ishemično (restrikcija usnabdjevanju krvlju) ili za posljedicu može imati infarkt.




17/18

Naslage na zidovima povečavaju masu arterijskog zida, što smanjuje njegovu

Kada je frekventnost oboljele arterije umanjena naslagama koje opterećujun ene zidove do a roksimativne ednake vri ednosti kao kod ulsira uće tokakrvi, zid arterije može poćeti da rezonantno osciluje.

va scenar a uzro ovana o te en em z og osc ovan a z a arter e:

a) dodatno suženje ostalih dijelove arterije uzrokujući utočišta za izgradnju akumulacija plaka i drugih ostataka




18/18

1. Prosječni intenzitet toka krvi u tijelu iznosi

= , , a pros e n arter s pr t sa p = , a.

a) prosječnu snagu lijeve sr čane komore usljed rada sile

ritiskab) rad za vrijeme sistole 0,21 s ?

2. Realan fluid zadane viskoznosti protiče kroz cijev

.

poluprečnik cijevi smanji za 17%, približno koliko se

puta mora povećati razlika pritisaka na krajevima cijevida bi protok tekućine ostao isti.



Documents

Aplikacija Poazijevog zakona