Seminarski rad iz Biofizike

Tema: Brzina u živom svijetu

Prof.dr:

Sarajevo, 19. oktobar 2010.

Uvod

Brzina u živom svijetu je

KINEMATIKA I BIOMEHANIKA U PLIVANJU PERAJIMA-KOMPARATIVNA ANALIZA PODVODNOG UDARNOG TALASA KOD PLIVACA I DELFINA

Plivanje perajima je sport u kojem plivac pliva koristeci monoperaja, slicno tehnici plivanja delfina. Propulzivno kretanje je rezultat vertikalnog oscilatornog kretanja tela. Tehnika plivanja zasniva se na stvaranju podvodnog udarnog tales . Ciklus podvodnog udarnog talasa ima dve faze: udar gore I udar dole. Kretanje u vidu talasa putuje duz tela u kaudalnom pravcu, pocinjuci propulzivno kretanje u nivou kukova (lumbalne kicme), povecavajuci amplitudu od kukova ka stopalima. U plivanju perajima misici gornjeg dela tela stvaraju pasivnu, potpornu tenziju, dok misici donjeg dela tela stvaraju aktivnu dinamicku tenziju.

Delfini Peraje repa prati sinusoidnu putanju, koja je simetricna prema logitudinalnoj osi tela I u vremenu, uprkos razlikama izmedju hipaksijalne I epaksijalne misicne mase. Zadnja trecina tela se savija kako bi izazvala dorsoventralno kretanje repnog peraja.

Metodologija

Tokom istrazivanja, za analizu tehnike plivanja podvodnog udarnog talasa koriscen je komparativni analiticki metod. Baza podataka je formirana na osnovu podataka iz prethodnih istrazivanja, koji su analizirali kinematicke parametre plivanja perajima I plivanja delfina, odvojeno. U nasem istrazivanju prikupili smo podatke analizirajuci radove I izvrsili komparativnu analizu parametara.

Cilj istrazivanja bilo je analiza razlika u tehnici plivana izmedju plivaca perajima I delfina, I pronalazenje mogucnosti za poboljsanje tehnike plivanja perajima.

Rezultati

Biomehanicki parametri

Procenat odnosa visine amplitude udarnog talasa prema telesnoj visini je 35% kod plivaca perajima i 20% kod delfina.Plivaci imaju nize vrednost telesne visine (1.71m) nego delfini (2.5m). Sa druge strane. povrsina peraja ima signifikatno vece vrednosti kod plivaca u odnosu na delfine, 0.35m2 prema 0.1m2. Odnos vrednosti povrsina peraja/telesna visina ima nize vresnosti kod delfina u odnosu na plivace, 0.04 prema 0.2.

Kine maticki parametri

Kinematicki parametri plivanja plivaca perajima I delfina :period brzog I sporog plivanja

Tokom perioda brzog plivanja delfini postizu vece amplitude nego plivaci perajima, 1m u odnosu na 0.5m. Tokom perioda brzog plivanja plivaci postizu frekvencu plivanja od 1.88s-1 I horizontalnu brzinu od 2.66m/s. Delfini tokom perioda brzog plivanja postizu frekvencu plivanja od 3s-1 I horizontalnu brzinu od 6.0m/s.

Sa druge strane tokom perioda sporog plivanja plivaci postizu amplitude udara 0.65m I frekvencu udara od 0.97s-1. Horizontalna brzina tokom perioda sporog plivanju je 2.09m/s. Delfini postizu tokom perioda sporog plivanja amplitude od 0.5m i frekvencu 0.7s-1. Horizontalna brzina tokom perioda sporog plivanja je 2.0m/s.

Diskusija

Plivaci perajima, koji plivaju boljom tehnikom plivanja, ostvaruju manju fleksiju kolena na pocetku donjeg udarnog talasa, kao I manje oscilacije tela tokom ciklusa udarnog talasa. Plivaci nisu u mogucnosti da stave rotaciju vode podjednako efikasno kao delfini, zbog razlike u obliku tela I manjoj elasticnosti zglobova.

Kinematicki parametri plivanja plivaca perajima I delfina :period brzog I sporog plivanja

 Tokom perioda brzog plivanja, delfini postizu znacajno vece vrednosti amplitude udarnog talasa, u odnosu na plivace perajima. Takodje, frekvenca udarnog talasa I horizontalna brzina imaju znacajno vise vrednosti kod delfina u odnosu na plivace perajima.

Sa druge strane, tokom perioda sporog plivanja, plivaci perajima postizu vece vrednosti amplitude I frekvence udarnog talasa, u odnosu na delfine, ali bez razlike u vrednostima horizontalne brzine kretanja.

Uopsteno, delfini tokom perioda brzog plivanja postizu vise vrednosti amplitude udarnog talasa, dok plivaci perajima ostvaruju nize vrednosti amplitude udarnog talasa.Tokom perioda sporog plivanja, plivaci perajima plivaju ostvarujuci vise vrednosti amplitude udarnog talasa, dok delfini plivaju sporije sa nizim vrednostima amplitude udarnog talasa.

Zakljucak

Plivaci perajima imaju bolji odnos povrsine monoperaja prema telesnoj visini, u odnosu na delfine. Tokom plivanja, plivaci perajima I delfini ostvaruju vece vrednosti frekvence udarnog talasa srazmerno horizontalnoj brzini plivanja. Vrednosti amplitude udarnog talasa kod plivaca perajima obrnuto je srazmerna brzini plivanja, dok je kod delfina direktno srazmerna brzini plivanja. Delfini ostvaruju efikasnije vrednosti parametara plivanja nego plivaci perajima, iako plivaci imaju prednost u vrednosti povrsine peraja. Pre svega, razlog vece efikasnosti plivanja je prednost u strukturi kinematickog lanca plivanja delfina u odnosu na plivace perajima.

Ukoliko zelite da narucite tekst istrazivanja u celini sa ilustracijama, tabelama i grafikonima to mozete uciniti na email dolphin7boy@yahoo.com ili na 064 243 18 93

Lavovi su jedni od rijetkih predatora koji love plijen teži od 250 kg (poput običnog elanda, žirafe, a povremeno i slona i nosoroga), a također češće love zdrave i odrasle jedinke nego mlade, stare ili bolesne. Lav se mora prišuljati na 15 - 30 m udaljenosti od plijena kako bi ga ulovio. Stoga se lav ili lavica oprezno prikradaju plijenu te okružuju plijen u obliku poluluka (slika 3). Brzina kretanja lava iznosi 58 km/h, a brzina kretanja plijena oko 80 km/h. Nakon kratkog trka obaraju životinju na tlo hvatajući je za bok, potom je ugrizu za grlo i životinja se uguši. Smatra se da je jedna od četiri potjere lava za plijenom uspješna. Uglavnom love noću, a kada love preko dana čekaju plijen u zasjedi u blizini pojilišta. Ženke love plijen male do srednje veličine, a mužjaci velik i sporo pokretan plijen.

A pobjednik je ptice naravno! Pitting tehnologija protiv prirode je, u nedostatku bolje riječi, prirodno. Čini se da stalna borba da mi kao ljudi smo prošli dalje i da se uključe u naš instinktivne nagovor na vrh životinjsko carstvo i kontrole okoliša. Dovoljno je pogledati oko sebe i vidjet ćete rata

moramo vodio za povezivanje elemenata u svim svojim pozitivnim i negativnim slave.

But even with our most ancient of dreams coming true thanks to two Wrights, we still cannot claim a mastery of the air.  And I'm glad to say that honor still belongs to the birds.  With trillions of dollars and countless hours, no aircraft can come close to the average bird's acrobatic maneuverability.  Plus, birds rarely crash! No, čak i sa naših najstarijih snova dolaze istinito zahvaljujući dva Wright, još uvijek ne možemo tvrditi majstorstvo zraka. I drago mi je reći da čast još uvijek spada u ptice. S trilijuna dolara i bezbroj sati, bez zrakoplova može doći blizu prosjeka ptičje akrobatski upravljivost. Osim toga, ptice rijetko sudar!

So let's take a look at the aerial abilities of birds and airplanes: Tako ćemo se pogled na antenu sposobnosti ptica i zrakoplova:

Travel Speed (body lengths/second) Putna brzina (dužina tijela u sekundi)

Aircraft Zrakoplov

32 body lengths/sec (supersonic SR-71 Blackbird) 32 dužina tijela u sekundi (nadzvučne SR-71 Blackbird) Note: Traveling near Mach 3 or approximately 2000 mph Napomena: Putovanja u blizini Mach 3 ili cca 2000 km / h

Birds Ptice

75 body lengths/sec  (Common Pigeon) 75 dužina tijela u sekundi (Common goluba)

120 body lengths/sec  (Common Starling) 120 dužina tijela u sekundi (Common Starling)

140 body lengths/sec  (swifts) 140 dužina tijela u sekundi (Čiope)

Roll Rate (degrees/second) Ocijenite Roll (stupnjevi u sekundi)

Aircraft Zrakoplov

720 degrees/second (A-4 Skyhawk) 720 stupnjeva u sekundi (A-4 Skyhawk)

Birds Ptice

5000 degrees/second (Barn Swallow) 5000 stupnjeva u sekundi (Barn Lastavica)

G forces allowed G sile dopušteno

Aircraft Zrakoplov

4-5 Gs (general aircraft) 4-5 Gs (općenito zrakoplova) 8-10 Gs (select military aircraft) 80-10 g (odaberite vojni zrakoplovi)

Birds Ptice

10-14 Gs (many bird species) 10-14 g (mnogih vrsta ptica) Note: performed hundreds of times per day Napomena: izvodi stotine puta dnevno

Resolved Question Riješeno pitanje Show me another » Pokažite mi još »

Why is the velocity of blood flow the lowest in capillaries? Zašto je brzina protoka krvi u kapilarama najniža? a. a. The capillary walls are not thin enough to allow oxygen to exchange with the cells. Stijenke kapilara nisu dovoljno tanka kako bi se omogućilo kisika razmjene s ćelijama. b. b. Capillaries are far from the heart, and blood flow slows as distance from the heart increases. Kapilare su daleko od srca, protok krvi i usporava kao udaljenost od srca povećava. c. c. The diastolic blood pressure is too low to deliver blood to the capillaries at a high flow rate. Dijastolički krvni tlak je prenizak za dostavu krvi u kapilare na visoku protočnost. d. d. The systemic capillaries are supplied by the left ventricle, which has a lower cardiac output than the right ventricle. Sustavni kapilare su dobili od lijeve klijetke, koja je niža minutnog od desne klijetke. e. e. The total surface area of the capillaries is larger than the total surface area of the arterioles. Ukupna površina kapilara veći od ukupne površine arteriola.

2 years ago Prije 2 godine

Krv brzine i turbulencije

The velocity of blood in the aorta is determined by a number of factors. Brzina krvi u aorti je određen broj faktora. The work done by the heart during ventricular contraction is Rad od srca tijekom komore kontrakcije

W = P V,Δ W = V Dp,

but not all of that energy goes into moving the blood. ali ne i sve da energija ide u kretanje krvi. Some of it is stored as potential energy in the increased blood pressure , some is stored as elastic energy in the walls of the aorta, and some is lost to dissipation : Neki je pohranjen kao potencijalne energije u povišeni krvni tlak , neke je pohranjena kao elastična energije u zidovima aorte, a neke je izgubio rasipanja :

W = K + U blood pressure + U aortal walls + E dissapation , W = K + U + U krvni tlak aortal zidovima + E dissapation,

where K is the kinetic energy of the blood. We will attempt to compute the maximum velocity which the blood in the aorta achieves. gdje je K kinetičke energije u krvi. Pokušat ćemo izračunati maksimalna brzina koja krv u aortu postiže. Note that we will make a number of approximations. Imajte na umu da ćemo napraviti nekoliko aproksimacija. The numerical ones will correspond, in essence, to a choice of patient. Numerički one će odgovarati, u suštini, na izbor pacijenta. We will discuss the qualitative ones at the end of this section. Mi ćemo raspravljati kvalitativnih na kraju ovog dijela.

The pressure difference P is the difference between the maximum and Δresidual ventricular pressures (the ventricle never empties completely). Razlika tlaka Dp je razlika između maksimalne i ostatak komore pritisaka (komore nikad ne prazni u potpunosti). Assuming a maximum normal (systolic) pressure of 120 mmHg and a residual pressure of 9 mmHg, the pressure difference in the ventricle is 111 mmHg, or 1.5 x 10 5 dynes / cm 2. The stroke volume V (the amount of blood expelled into the aorta during ventricular contraction) is about 80 cm 3 . Uz pretpostavku maksimalno normalnom (sistolički) tlak od 120 mmHg i zaostalim tlakom od 9 mmHg, razlika tlaka u komore je 111 mmHg, ili 1,5 x 10 5 dynes / cm 2. Udarnog volumena V (količina krvi protjeran u aorte tijekom kontrakcije klijetke) je oko 80 cm 3. This means that the heart does about 1.18 x 10 7 ergs of work during a ventricular contraction. To znači da srce ne oko 1,18 x 10 7 ergs rada tijekom ventrikularne kontrakcije. Only about 70% of that work is done before the blood velocity reaches its maximum. Samo oko 70% od tog rada se obavlja prije nego što krv brzina dostiže svoj maksimum. So the amount of energy available to move blood at its maximum velocity is 8.29 x 10 6 ergs. Tako količina energije na raspolaganju za kretanje krvi u svojim maksimalna brzina je 8,29 x 10 6 ergs.

The potential energy of the blood increases as the blood pressure increases from its diastolic to its systolic levels. Potencijalne energije u krvi povećava krvni tlak povećava iz dijastole svojim sistolički razinama. Assuming a normal diastolic pressure of 80 mmHg, the pressure difference in the blood is 40 mmHg, or 5.3 x 10 4 dynes / cm 2 . Uz pretpostavku normalne dijastoličkog tlaka od 80 mmHg, razlika tlaka u krvi je 40 mmHg, ili 5,3 x 10 4 dynes / cm 2. Using 70 % of the stroke volume above, this means that 2.99 x 10 6 ergs are

stored as potential energy in the increased blood pressure. Koristeći 70% od udarnog volumena gore, to znači da je x 10 6 ergs su 2,99 pohranjuju kao potencijalne energije u povišeni krvni tlak. In addition, potential energy is stored in the arterial walls as they expand. Osim toga, potencijalne energije je pohranjena u stijenkama arterija kao što su proširili. If we assume Hookean behavior with a "spring constant" of k = 1.25 x 10 6 dynes / cm and a variation in radius of .2 cm in the aorta, 2.5 x 10 4 ergs are stored in its walls as elastic potential energy. Ako pretpostavimo Hookean ponašanje s "konstanta opruge" za k = 1,25 x 10 6 dynes / cm i varijacije u radijusu od 0,2 cm u aorti, 2,5 x 10 4 ergs su spremljene u njegove zidine kao elastična potencijalna energija. This energy is released as the aorta walls contract and the blood flows into the rest of the system. Ova energija je izdana kao ugovor aorte zidova i krv teče u ostatak sustava. Note that it is negligible compared to the work done by the heart and the blood pressure potential energy. Imajte na umu da je to zanemarivo u odnosu na rad koji obavljaju srca i krvni tlak potencijalne energije.

In order to compute the energy lost to dissipation, we will use Poiseuille's Equation to calculate the pressure loss along the aorta, and then compute the energy loss using the stroke volume. Kako bi se izračunati energija izgubljena na rasipanje, mi ćemo koristiti Poiseuille jednadžba za izračunavanje tlaka duž aorte, a zatim izračunati gubitak energije pomoću udarnog volumena. The flow rate (assuming 72 beats per minute) is 96 cm 3 / s. Protok (uz pretpostavku 72 otkucaja u minuti) je 96 cm 3 / s. The average radius of the aorta is 1.25 cm, and its length is approximately 30 cm. Prosječna radijus aorte je 1,25 cm, a dužina je oko 30 cm. From these assumptions, we find the pressure drop along the aorta to be 120.2 dynes / cm 2 . Iz te pretpostavke, nalazimo pad pritiska duž aorte se 120,2 dynes / cm 2. This means that we lose 9.6 x 10 3 ergs to dissipation. To znači da ćemo izgubiti 9,6 x 10 3 ergs do rasipanja. Clearly we can afford to ignore dissipation in the aorta for the purpose of computing aortal velocity. Jasno možemo priuštiti da se ignorira rasipanje u aortu u svrhu izračunavanja aortal brzine.

To compute the velocity, we simply conserve energy (ignoring elastic energy and dissapation from our above computations): Da biste izračunali brzine, mi jednostavno konzervirati energiju (ignoriranje elastična energija i dissapation iz naše gore računanja):

K = W - U blood pressure , K = W - U krvni tlak,

or ili

(1/2) (.7 V) v ρ 2 = 8.29 x 10 6 - 2.99 x 10 6 ergs, (1 / 2) (0,7 V) v ρ 2 = 8,29 x 10 6 do 2,99 x 10 6 ergs,

where (.7 V) is the mass of the blood moved during the heartbeat, givingρ gdje je (0,7 V) je masa krvi preselili tijekom srca, davanje ρ

v = 4.25 x 10 2 cm / s! v = 4,25 x 10 2 cm / s!

It should be noted at this juncture that this is an order of magnitude computation only; reconsider the caveats used throughout this chapter. Treba napomenuti u ovom trenutku da je to red veličine računanja samo; razmotriti nedostatke koje se koriste u cijelom ovom poglavlju. It is consistent in magnitude with the average velocities computed during the problems in section C : during pulsatile flow, the velocity rises sharply and drops again to zero within the first quarter of the heartbeat, in a normal patient. To je dosljedna u veličini s prosječnom brzina izračunata tijekom problemi u dijelu C : za vrijeme treperi protok, brzina raste oštro i padne opet na nulu u prvom tromjesečju od srca, u normalnim pacijenta. But even so, it is a surprisingly large order of magnitude. Ali čak i tako, to je iznenađujuće veliki reda veličine. Might it be large enough for turbulent flow to develop? Bi to biti dovoljno velik za turbulentno strujanje razviti?

Fluid flow in a pipe crosses the threshold from laminar to turbulent flow when a dimensionless parameter called "Reynold's Number" ("Re") reaches about 2000. Protoka fluida u cijevi prelazi prag od laminarnog u turbulentno strujanje kada bezdimenzijski parametar zove "Reynold's Number" ("Re") doseže oko 2000. It is defined as Ona je definirana kao

Re = lv / ,ρ η Re = lv / , ρ η

where v is the velocity of the fluid and l is the characteristic "length" of the pipe: its diameter. gdje je v brzina fluida i L je karakterističan "dužina" cijevi: njegov promjer. Re is essentially the ratio of the inertial forces (tending to keep the fluid flowing) to the viscous forces (tending to slow the motion due to contact with adjacent layers) experienced by a layer of fluid. Ponovno je u suštini odnos inercijalnih sila (nastojali držati tekućina koja teče) za viskozne sile (s tendencijom usporiti kretanje zbog kontakta sa susjednim slojevima) doživjela sloj tekućine. Its value indicates the relative unimportance of

viscosity (ie., low Re corresponds to very viscous situations). Njegova vrijednost pokazuje relativnu nevažnost viskoznosti (npr., niska Re odgovara vrlo viskoznih situacijama). Re can also can be expressed as the ratio of viscous diffusion time (the time required for effects to diffuse through fluid layers) to eddy advection time (the time required for eddies or vortices to form). Re mogu može izraziti kao omjer viskoznih difuzije vremena (vrijeme potrebno za efekte difuzne kroz fluid slojeva) Eddy advekcija vrijeme (vrijeme potrebno za vrtlozi vrtlozi ili u obliku). Using the value for aortal velocity computed above, we see that Re reaches a value of over 28,000 in the aorta! Koristeći vrijednost za aortal brzine računaju gore, vidimo da Odg dostiže vrijednost od preko 28.000 u aorte!

This value is misleading, however. Ova vrijednost je pogrešno, međutim. While Re reaches values which might indicate the presence of turbulence in the aorta, it is not clear how long Re remains that large. Dok Re dostiže vrijednosti koje bi mogle ukazivati na prisutnost turbulencije u aorti, nije jasno koliko dugo Re ostaje da velika. If it is not that high for an adequate time to form macroscopic eddies, we would not expect to detect the turbulence. Ako to i nije toliko visoka za dovoljno vremena da se formira makroskopska vrtloga, ne bismo očekivali da otkrije turbulencije. The eddy advection time is Eddy advekcija vrijeme

t a = Sqrt ( t V / K),η Δ t = sqrt ( DT V / K), η

where t is the time duration of a heartbeat, K is kinetic energy of the blood Δand V is the stroke volume. gdje je DT u vrijeme trajanja srca, K je kinetička energija krvi i V je udarni volumen. Using the results of the computations above, we find t a = 0.7 milliseconds. Koristeći rezultate izračunavanja gore, nalazimo t = 0,7 milisekundi. The eddy length scale, which tells us the size of an eddy which can form in that time, is Eddy dužina skale, koje nam govori veličine vrtložnih koje mogu formirati u to vrijeme, je

l a = ( η 3 t V / Δ ρ 2 K) 1/4 , l = ( η 3 t V / Δ ρ 2 K) 1 / 4,

which here comes out to 5.2 x 10 - 3 cm. koji ovdje izlazi na 5,2 x 10 - 3 cm. These two numbers are characteristic values for our patient, indicating that small eddies are forming and dissipating in very short lengths of time. Ove dvije brojke su karakteristične vrijednosti za naše bolesnika, ukazuje na to da su mali vrtlozi formiranje i dissipating u vrlo kratkom duljine vremena. What

then will happen during the much longer time during which blood flows? Što će se dogoditi tijekom mnogo duže vremena tijekom kojih krv teče?

In normal patients, the velocity reaches its peak and falls in approximately 0.2 s. U normalnim bolesnika, brzina doseže svoj vrhunac i pada u oko 0,2 s. If, as seems likely from the dependence of t a and l a on energy, the length scales as the square root of the time, then the expected aortal eddy size is .09 cm. Ako, kao što se čini vjerojatnije od ovisnosti o t i l o energetici, skalama dužina kao kvadratni korijen iz vremena, onda očekuje aortal Eddy veličine je 0,09 cm. The magnitude of this number indicates that normal flow in the aorta is laminar, but on the verge of turbulence. Magnituda ovog broja pokazuje da normalan protok u aorti je laminarno, ali na rubu turbulencije. Of course, now it is time for an experiment to determine just how the length scales with the advection time. Naravno, sada je vrijeme za eksperiment kako bi se utvrdilo koliko dužine skale s advekcija vrijeme. While such results are highly suspect due to the order of magnitude nature of the calculation, they are in fact qualitatively correct. Dok se takvi rezultati su vrlo osumnjičeni zbog red veličine prirode izračuna, oni su u stvari kvalitativno ispraviti.

During these computations, we have made several qualitative assumptions and idealizations which we must now examine. Tijekom ovih računanja, napravili smo nekoliko kvalitativnih pretpostavki i idealizacije kojoj moramo sada razmotriti. Our first assumption concerned the energy output of the heart: Naša prva pretpostavka odnosi se na energiju koju proizvodi srca:

W = P V.Δ W = Dp V.

This equation is only valid if the ventricular contraction is instantaneous, since it assumes that the volume is constant. Ova jednadžba vrijedi samo ako je trenutna komore kontrakcije, jer pretpostavlja da je volumen konstanta. That is, we assume that a constant volume of blood undergoes a change in pressure, and then is placed instantly into the aorta. To je, možemo pretpostaviti da je konstantan volumen krvi prolazi kroz promjene u tlaku, a zatim se nalazi odmah u aortu. While this is obviously a simplification, it is necessary in order to avoid more complex mathematical treatment. Iako je ovo očito pojednostavljenje, to je neophodno kako bi se izbjeglo više složene matematičke obrade. Our heuristic approach to compensating for this simplification was to say that only 70 % of the work done by the heart is done by the time the blood reaches its maximum velocity. Naš heuristički pristup

naknadi za ovu pojednostavljenje je reći da je samo 70% posla od srca je učinjeno u vrijeme kada je krv dostigne maksimalna brzina.

Our next major idealization was treating the walls of the aorta as Hookean "springs". Naš sljedeći veliki idealizacije je liječenje zidovi aorte kao Hookean "izvora". While the aortal walls have very high resilience, their stress versus strain curves are not linear throughout the range of radii which the aorta assumes during pulsatile flow. Dok aortal zidovi imaju vrlo visoke otpornosti, napona u odnosu na njihove deformacija krivulje nisu linearne cijelom rasponu od radijusa koji pretpostavlja aorte tijekom treperi toka. Since the normal radial variation is on the order of plus or minus eight percent, however, we feel justified in saying that they do not deviate too far from Hookean behavior. Budući da je normalna radijalna varijacija je na red od plus ili minus osam posto, međutim, osjećamo se opravdano reći da oni ne odstupaju previše daleko od Hookean ponašanja.

Finally, in using Poiseuille's Equation and Reynold's Number, we have committed the nearly unforgiveable sin of treating pulsatile flow in flexible blood vessels with equations designed for constant flow through straight, rigid pipes! Konačno, u korištenju Poiseuille jednadžba i Reynold broj, mi smo počinili grijeh gotovo unforgiveable liječenja treperi protoka u fleksibilne krvne žile s jednadžbama dizajniran za konstantan protok kroz ravno, krute cijevi! In the case of Poiseuille's Equation, we should not feel so bad: the results, even though they are only reasonable to order of magnitude, are of negligible order. U slučaju Poiseuille jednadžba, ne bismo trebali osjećati tako loše: rezultat, iako su samo razumni u red veličine, su zanemarive reda. If the dissipative pressure drop in the aorta was significantly higher, we should have much less faith in our work. Ako disipativnih pad tlaka u aorti bila je znatno viša, mi bi trebali imati mnogo manje povjerenja u naš rad. Similarly, Reynold's Number is only useful in situations where the velocity is essentially constant over time. Slično tome, Reynold broj je koristan samo u situacijama kada je u biti brzina konstantna tijekom vremena. This is why we had to examine the eddy time and length scales; since the velocity changes during pulsatile flow, we must look deeper into the conditions required for macroscopic turbulence. To je razlog zašto smo morali ispitati Eddy vrijeme i dužina skale, jer brzina promjene tijekom treperi protok, moramo gledati dublje u uvjete koji su potrebni za makroskopske turbulencije. One final caveat: the eddy advection time as presented here is really only valid for small eddies. Jedna konačna caveat: Eddy advekcija vrijeme kao što je prikazano

ovdje je stvarno vrijedi samo za male vrtloga. This is due to the assumption that viscous dissipation is proportional to the velocity gradient. To je zbog pretpostavke da je viskozna disipacija je proporcionalan gradijentu brzine. Our scaling of the expected eddy length with the square root of the time of non-zero blood flow is an assumption with no theoretical basis. Naša skaliranje očekuje Eddy dužine s kvadratni korijen iz vremena od nule protok krvi je pretpostavka bez teorijskih osnova. It is used here to illustrate the use of such computations in deciding what to expect when designing an experiment. To je ovdje koristi za ilustraciju korištenje takvih računanja u odlučivanju što očekivati kada se projektiranje eksperiment.

Using the "Pulsatile Flow" Mathematica notebook, we can attempt to improve upon our computations in this section. Koristeći "treperi Flow" Mathematica notebook, možemo pokušati poboljšati naše računanja u ovom odjeljku. We will input a series of blood pressure values representing one cardiac cycle. Mi ćemo ulaz niz vrijednosti krvnog tlaka predstavlja jednu srčanog ciklusa. It will also be necessary to choose a model for the rate of volume flow out of the heart. Također će biti potrebno odabrati model stopa protoka iz srca. The notebook will then split our volume into small "parcels" of varying size as a function of time, and compute the velocity as the quotient of the power and the force applied to the blood already in the aorta. Prijenosno računalo tada će podijeliti naše kapacitete u male "parcele" različitih veličina kao funkciju vremena, i izračunati brzinu kao količnik moć i silu na krvne već u aortu. This effectively obviates the necessity to assume that the ventricular contraction is instantaneous. To učinkovito obviates potrebu za pretpostaviti da je trenutna komore kontrakcije.

In evaluating the results of the model, it is important to remember that our assumptions are useful primarily for the educational experience; this is not professionally publishable work! U ocjeni rezultata modela, važno je zapamtiti da je naše pretpostavke su korisni prije svega za obrazovno iskustvo, to nije profesionalno publishable rad! So when interpreting the expected eddy size computed using the graphical output of the notebook, you should only compare it to the results in the previous section. Dakle, kada tumačenje očekuje Eddy veličine izračunanoga grafički izlaz prijenosno računalo, trebate samo ga usporediti s rezultatima u prethodnom odjeljku. That is, values much larger or smaller than 0.09 cm may indicate that, compared to the "standard" calculation above, the qualitative behavior is different for your patient. To jest, vrijednost znatno veća ili manja od 0,09 cm, može značiti da, u odnosu na

"standardni" izračun gore, kvalitativno ponašanje se razlikuje za pacijenta. For values near 0.09 cm, however, it is best to evaluate the results as "not substantially differing from the standard". Za vrijednosti blizu 0,09 cm, međutim, to je najbolje ocijeniti rezultate kao "nije bitno razlikuju od standardnog". Do not place too much faith in these numbers until you compare the results with actual experimental data. Ne stavljajte previše vjere u tim brojevima dok se usporediti rezultate sa stvarnim eksperimentalnim podacima. After all, construction of a theoretical model is pointless unless it is calibrated with empirical data. Uostalom, izgradnja teorijskog modela je besmisleno, osim ako je kalibriran s empirijskim podacima. Only then is it allowable (possibly!) to extrapolate the model's results. Tek tada je ona dopuštena (possibly!) na ekstrapolirati modela rezultate.

The next chapter is about electricity . Sljedeće poglavlje je o električnom energijom .

Resolved Question Riješeno pitanje Show me another » Pokažite mi još »

Physiology question- velocity of blood flow? Fiziologija pitanje brzine protoka krvi? as given in standard physio buks, velocity of blood flow in aorta>>>capillaries. kao što je dano u standardnoj fizioterapeut buks, brzina protoka krvi u aorti>>> kapilare. how??? kako? as cross sectional diameter of aorta>>>capillary and velocity is inversely propotional to cross sectional area. kao poprečnog presjeka promjera aorte>>> kapilara i brzina je obrnuto propotional do površine presjeka.

269 (Level 2) 269 (Level 2)

Add to My Contacts Dodaj u Moj Kontakti Block User Blokiraj korisnika

Best Answer - Chosen by Asker Najbolji odgovor - po izboru Asker you r going by the principle which says flow is inversely proportional to radius squared... ti r ide po principu koji kaže da protok je obrnuto proporcionalan polumjeru na kvadrat ... but in body the formula which works

is Poiseulle's equation ie flow is proportional to radius power 4...... ali u tijelu formula koja radi je Poazej's jednadžba, tj. protok je proporcionalan polumjeru snage 4 ...... so aorta has greater flow.... pa aorte ima veći protok .... so capillary's flow F (c) =( k) (r power 4) and pa kapilara toka F (c) = (k) (r snage 4) i aorta's flow F(A) =(k) (R power 4) aorta toka F () = (k) (R snaga 4) now F= V . sada F = V. A ; V=velo and A=Area= (pi) r power2 ; V = Velo i = Area = (pi) r power2 or V= F/A : V (c) = (k) ( r power 2)/ pi ili V = F / A: V (c) = (k) (r snage 2) / pi V (A) =(k) ( R power2)/ pi and R >>> r...... V (A) = (k) (R power2) / pi i R>>> r. ..... this explains how often we get confused in the radius: flow relations in the body.... To objašnjava kako smo često zbunjeni u radijusu: protok odnosa u tijelu .... if u understood rate my answer as best plz... ako u razumio stopa moj odgovor kao najbolji plz ...

2 years ago Prije 2 godine

I am an MD. Ja sam MD. This is actually a complex question with no exact answer. To je zapravo složeno pitanje bez točan odgovor. It is sort of like asking how fast do cars travel in the world. To je vrsta kao što je pitanje kako brzo učiniti automobile putovanja u svijetu. The answer is: "well, it depends on which cars, where, and what they are doing." Odgovor je: "Pa, to ovisi o tome koji automobile, gdje i što oni rade." The normal human body has about 5 liters of total blood volume and a normal heart pumps blood at about 5 liters per minute. Normalno ljudsko tijelo ima oko 5 litara ukupnog volumena krvi i normalan srce pumpa krv na oko 5 litara u minuti. So to give a rough guess, a red blood cell might leave your heart and travel down your leg and circle your toe and then return through your veins back to the heart. Dakle, dati grubi pogodak, crvenih krvnih stanica može ostaviti vaše srce i putovanja Vašu nogu i krug vaše pete i zatim se vratiti kroz vene natrag u srce. Generally blood travels faster in the arteries and slower in the veins, so this round trip will probably take 2-3 minutes, depending on how healthy your cardiovascular system is. Općenito krv putuje brže u arterijama i sporiji u žilama, tako da ovaj put krug će vjerojatno potrajati 2-3 minuta, ovisno o tome kako zdrav vaš kardiovaskularni sustav. So, let's say a total distance of 6 feet traveled in 3 minutes, which is 2 feet per minute, which is probably close to accurate. Dakle, recimo ukupno udaljenosti od 6 metara putovao u 3 minute, što je 2 metara u minuti, što je vjerojatno blizu točne. But there is truly a wide range of blood velocities throughout the body, even in a healthy person. No, tu je uistinu širok raspon brzine krvi u cijelom tijelu, čak iu zdrave osobe. Blood normally rushes through your brain and kidneys at breakneck speed, but travels very slowly through your muscles when you are sedentary. Krv normalno juri kroz vaš mozak i bubrege vratolomnom brzinom, ali vrlo polako putuje kroz mišiće kada su sjedeći. (This is why you get up and stretch, so you can return all of that stagnant pooled blood to your heart and circulation.) The very fastest velocity that a given red cell experiences is when it is exiting the heart during a ventricular contraction. (To je razlog zašto ste dobili gore i rastezanje, tako da možete vratiti sve to stagnira udružuje krvi u srce i cirkulaciju.) Vrlo najbrži brzine koje daju crvenih krvnih stanica iskustava kada je izlaska iz srca tijekom ventrikularne kontrakcije. Whoosh...it leaves the heart at several feet per second, and the slowest velocity is nearly zero, when your stagnant blood

is pooling in your extremities. Whoosh ... ostavlja srce na nekoliko metara u sekundi, i najsporija brzina je gotovo nula, kada se ustajala krv je udruživanje u ekstremitetima. I hope this helps. Nadam se da ovo pomaže.