Положително крайно експираторно налягане (PEEP). Откъде идва хипертонията? Проверка на бъбреците и лечение на хъркането Съвременни изследвания на ефекта на Казимир

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № 2

Тема: “ИЗМЕРВАНЕ НА КРЪВНО НАЛЯГАНЕ”

МИШЕНА. Изучаване на биофизичния механизъм за създаване на кръвно налягане, както и биофизичните свойства на кръвоносните съдове. Разберете теоретичните основи на метода за индиректно измерване на кръвното налягане. Овладейте метода N.S Коротков за измерване на кръвно налягане.

УСТРОЙСТВА И АКСЕСОАРИ. Апарат за кръвно налягане,

фонендоскоп.

УЧЕБЕН ПЛАН

1. Налягане (дефиниция, мерни единици).

2. Уравнението на Бернули, използването му във връзка с движението на кръвта.

3. Основни биофизични свойства на кръвоносните съдове.

4. Промени в кръвното налягане по съдовото русло.

5. Хидравлично съпротивление на кръвоносните съдове.

6. Метод за определяне на кръвното налягане по метода на Коротков.

КРАТКА ТЕОРИЯ

Налягането P е количество, числено равно на съотношението на силата F, действаща перпендикулярно на повърхността, към площта S на тази повърхност:

P S F

Единицата за налягане в SI е паскал (Pa), несистемни единици: милиметър живачен стълб (1 mm Hg = 133 Pa), сантиметър вода, атмосфера, бар и др.

Действието на кръвта върху стените на съда (съотношението на силата, действаща перпендикулярно на единица площ на съда) се нарича кръвно налягане. В работата на сърцето има два основни цикъла: систола (свиване на сърдечния мускул) и диастола (неговото отпускане), поради което се отбелязва систолното и диастоличното налягане.

Когато сърдечният мускул се свие, обем кръв, равен на 6570 ml, наречен ударен обем, се изтласква в аортата, която вече е пълна с кръв под подходящо налягане. Допълнителният обем кръв, постъпващ в аортата, действа върху стените на съда, създавайки систолично налягане.

Вълната от повишено налягане се предава към периферията на съдовите стени на артериите и артериолите под формата на еластична вълна. Тази вълна на налягане

наречена пулсова вълна. Скоростта на разпространение зависи от еластичността на съдовите стени и е 6-8 m/s.

Количеството кръв, преминаващо през напречното сечение на участък от съдовата система за единица време, се нарича обемна скорост на кръвния поток (l/min).

Тази стойност зависи от разликата в налягането в началото и в края на секцията и нейното съпротивление на кръвния поток.

Хидравличното съпротивление на кръвоносните съдове се определя по формулата

R 8, r 4

където е вискозитетът на течността; е дължината на съда;

r е радиусът на съда.

Ако площта на напречното сечение на съда се промени, тогава общото хидравлично съпротивление се намира по аналогия с последователно свързване на резистори:

R=R1 +R2 +...Rn,

където Rn е хидравличното съпротивление на участък от съда с радиус r и дължина.

Ако съдът се разклонява на n съда с хидравлично съпротивление Rn, тогава общото съпротивление се намира по аналогия с паралелно свързване на резистори:

Съпротивлението R на система от разклонени съдове ще бъде по-малко от минималното съпротивление на съда.

На фиг. Фигура 1 показва графика на промените в кръвното налягане в основните части на съдовата система на системното кръвообращение.

Ориз. 1. където P0 е атмосферното налягане.

Налягането, което е над атмосферното, се счита за положително. Налягането, по-малко от атмосферното, е отрицателно.

Съгласно графика на фиг. 1 можем да заключим, че максималният спад на налягането се наблюдава в артериолите, а във вената има отрицателно налягане.

Измерването на кръвното налягане играе важна роля в диагностиката на много заболявания. Систолното и диастоличното налягане в артерията може да се измери директно с помощта на игла, свързана с манометър (директен или кръвен метод). В медицината обаче широко се използва индиректният (безкръвен) метод, предложен от Н.С. Коротков. Тя е следната.

Маншет, който може да се напълни с въздух, се поставя около ръката между рамото и лакътя. Първоначално свръхналягането на въздуха в маншета над атмосферното налягане е 0, маншетът не притиска меките тъкани и артерията. Тъй като въздухът се изпомпва в маншета, маншетът притиска брахиалната артерия и спира притока на кръв.

Налягането на въздуха вътре в маншета, който се състои от еластични стени, е приблизително равно на налягането в меките тъкани и артериите. Това е основната физическа идея на безкръвния метод за измерване на налягането. Чрез изпускане на въздух се намалява налягането в маншета и меките тъкани.

Когато налягането стане равно на систолното, кръвта ще може да пробие с висока скорост през много малко напречно сечение на артерията - и потокът ще бъде турбулентен.

Характерните тонове и шумове, съпътстващи този процес, се прослушват от лекаря. В момента на слушане на първите тонове се записва налягането (систолично). Като продължите да намалявате налягането в маншета, ламинарният кръвен поток може да бъде възстановен. Шумовете спират и в момента на тяхното спиране се записва диастолното налягане. За измерване на кръвното налягане се използва апарат - сфигмоманометър, състоящ се от крушка, маншет, манометър и фонендоскоп.

ВЪПРОСИ ЗА САМОКОНТРОЛ

1. Какво се нарича натиск?

2. В какви единици се измерва налягането?

3. Кое налягане се счита за положително и кое за отрицателно?

4. Посочете правилото на Бернули.

5. При какви условия се наблюдава ламинарен флуиден поток?

6. Каква е разликата между турбулентния поток и ламинарен поток? При какви условия се наблюдава турбулентен флуиден поток?

7. Запишете формулата за хидравличното съпротивление на кръвоносните съдове.

9. Какво е систолично кръвно налягане? На какво е равно при здрав човек в покой?

10. Какво е диастолично кръвно налягане? На какво се равнява в съдове?

11. Какво е пулсова вълна?

12. В коя част на сърдечно-съдовата система има най-голям спад на налягането? На какво се дължи?

13. Какво е налягането във венозните съдове, големите вени?

14. Какъв уред се използва за измерване на кръвното налягане?

15. От какви компоненти се състои това устройство?

16. Какво причинява появата на звуци при определяне на кръвното налягане?

17. В кой момент показанията на устройството съответстват на систоличното кръвно налягане? В кой момент е диастолното кръвно налягане?

РАБОТЕН ПЛАН

Последователност			Начин на изпълнение на задачата.
действия
1. Проверка			Създаденото налягане не трябва да се променя в рамките на 3
стегнатост.
	Дефинирайте		1. Направете измервания 3 пъти, запишете показанията
систолно			таблица (вижте по-долу).
диастолно	налягане		2. Поставете маншет на голото рамо, намерете
дясната и лявата ръка			на лакътя се огъва пулсираща артерия и
метод Н.С. Короткова			инсталирайте върху него (без да натискате силно)
			фонендоскоп. Приложете натиск върху маншета и след това
			при леко отваряне на винтовата клапа се изпуска въздух, който
			води до постепенно намаляване на налягането в маншета.
			При определено налягане се чуват първите слаби звуци
			краткотрайни тонове. В този момент е фиксирано
			систолично кръвно налягане. С по-нататък
			Когато налягането в маншета намалява, звуците стават по-силни,
			накрая те рязко заглушават или изчезват. налягане
			въздухът в маншета в този момент се приема за
			диастолно.
			3. Време, през което се извършва измерването
			налягане по Н.С. Коротков, не трябва да продължава повече от 1
	Определение		1. Направете 10 клека.

систолно							2. Измерете налягането на лявата си ръка.
диастолно			налягане				3. Въведете показанията в таблицата.
кръв по метода на Коротков
след физическа активност.
			Определение				Повторете измерванията след 1, 2 и 3 минути. след
систолно						физическа дейност.
диастолно			налягане				1. Измерете налягането на лявата си ръка.
кръв в покой.							2. Въведете показанията в таблицата.
	Нормално (mm Hg)							След натоварване		След почивка
	Syst. налягане				диаст. налягане
			Декор				1. Сравнете получените резултати с нормалните
лабораторна работа.						кръвно налягане.
							2. Направете заключение за състоянието на сърдечно-съдовата система

Аналогия

Феномен, подобен на ефекта на Казимир, е наблюдаван още през 18 век от френски моряци. Когато два кораба, люлеещи се от едната страна на другата в условията на силни вълни, но слаб вятър, бяха на разстояние приблизително 40 метра или по-малко, тогава в резултат на намесата на вълните в пространството между корабите, вълнението престана. Спокойното море между корабите създаваше по-малко налягане от бурното море от външните страни на корабите. В резултат на това се появи сила, която имаше тенденция да избута корабите настрани. Като контрамярка наръчниците по ветроходство от началото на 1800 г. препоръчват и двата кораба да изпратят спасителна лодка с 10 до 20 моряци, които да разделят корабите. Поради този ефект (наред с други), днес в океана се образуват острови за боклук.

История на откритието

Хендрик Казимир е работил в Изследователски лаборатории на Philipsв Холандия, изучавайки колоидни разтвори - вискозни вещества, съдържащи частици с микронни размери. Един от неговите колеги, Тео Овербек ( Тео Овърбик), открива, че поведението на колоидните разтвори не е напълно съвместимо със съществуващата теория, и моли Казимир да проучи този проблем. Казимир скоро стигна до заключението, че отклоненията от поведението, предсказано от теорията, могат да бъдат обяснени, като се вземе предвид влиянието на вакуумните флуктуации върху междумолекулните взаимодействия. Това го подтикна да попита какъв ефект могат да имат вакуумните флуктуации върху две успоредни огледални повърхности и доведе до известното му предсказание за съществуването на сила на привличане между последните.

Експериментално откриване

Съвременни изследвания на ефекта на Казимир

• Ефект на Казимир за диелектрици
• Ефект на Казимир при ненулева температура
• връзка между ефекта на Казимир и други ефекти или клонове на физиката (връзка с геометричната оптика, декохерентност, физика на полимерите)
• динамичен ефект на Казимир
• като се вземе предвид ефектът на Казимир при разработването на високочувствителни MEMS устройства.

Приложение

До 2018 г. руско-германска група физици (В. М. Мостепаненко, Г. Л. Климчицкая, В. М. Петров и група от Дармщад, ръководени от Тео Чуди) разработиха теоретична и експериментална схема за миниатюрен квант оптичен чопърза лазерни лъчи, базирани на ефекта на Казимир, при който силата на Казимир се балансира от лек натиск.

В културата

Ефектът на Казимир е описан доста подробно в научно-фантастичната книга на Артър К. Кларк Светлината на друг ден, където се използва за създаване на две сдвоени дупки-червеи в пространство-времето и предаване на информация през тях.

Бележки

1. Баръш Ю. С., Гинзбург В. Л.Електромагнитни флуктуации в материята и молекулярни (ван дер ваалсови) сили между телата // UFN, том 116, стр. 5-40 (1975)
2. Казимир Х.Б.Г.За привличането между две перфектно проводящи плочи (английски) // Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen: списание. - 1948. - кн. 51. - С. 793-795.
3. Спарнай, М. Дж.Сили на привличане между плоски плочи // Природа. - 1957. - кн. 180, бр. 4581. - С. 334-335. - DOI:10.1038/180334b0. - Bibcode: 1957Natur.180..334S.
4. Спарнай, М.Измервания на привличащи сили между плоски плочи (английски) // Physica: списание. - 1958. - кн. 24, бр. 6-10. - С. 751-764. -

Положително крайно експираторно налягане (PEEP) и непрекъснато положително налягане в дихателните пътища (CPAP).
Методите PEEP и CPAP отдавна са се наложили в практиката на механичната вентилация. Без тях е невъзможно да си представим осигуряването на ефективна дихателна подкрепа при тежко болни пациенти (13, 15, 54, 109, 151).

Повечето лекари, без дори да се замислят, автоматично включват регулатора на PEEP на дихателния апарат от самото начало на механичната вентилация. Трябва обаче да помним, че PEEP не е само мощното оръжие на лекаря в борбата срещу тежката белодробна патология. Безобмисленото, хаотично, „на око“ използване (или внезапно прекратяване) на PEEP може да доведе до сериозни усложнения и влошаване на състоянието на пациента. Специалистът, извършващ механична вентилация, е просто длъжен да знае същността на PEEP, неговите положителни и отрицателни ефекти, показания и противопоказания за неговото използване. Съгласно съвременната международна терминология общоприети са английските съкращения: за PEEP - PEEP (positive end-expiratory pressure), за CPAP - CPAP (continuous positive airway pressure). Същността на PEEP е, че в края на издишването (след форсирано или асистирано вдишване) налягането в дихателните пътища не намалява до нула, а
остава над атмосферното налягане с определено количество, определено от лекаря.
PEEP се постига чрез електронно контролирани експираторни клапни механизми. Без да пречат на началото на издишването, впоследствие на определен етап от издишването тези механизми затварят клапата до известна степен и по този начин създават допълнително налягане в края на издишването. Важно е клапанният механизъм PEEP да не създава1 допълнително експираторно съпротивление по време на основната фаза на издишване, в противен случай Pmean се увеличава със съответните нежелани ефекти.
Функцията CPAP е предназначена основно за поддържане на постоянно положително налягане в дихателните пътища, докато пациентът диша спонтанно от веригата. Механизмът CPAP е по-сложен и се осигурява не само чрез затваряне на експираторната клапа, но и чрез автоматично регулиране на нивото на постоянен поток на дихателната смес в дихателната верига. По време на издишване този поток е много малък (равен на основния експираторен поток), стойността на CPAP е равна на PEEP и се поддържа главно от експираторната клапа. От друга страна, за поддържане на определено ниво на определено положително налягане по време на спонтанно вдишване (особено в началото). устройството доставя достатъчно мощен инспираторен поток във веригата, съответстващ на инспираторните нужди на пациента. Съвременните вентилатори автоматично регулират нивото на потока, поддържайки зададения CPAP - принципа на “Demand Flow”. Когато пациентът спонтанно се опита да вдиша, налягането във веригата намалява умерено, но остава положително поради подаването на инспираторен поток от устройството. По време на издишване налягането в дихателните пътища първоначално се повишава умерено (в края на краищата е необходимо да се преодолее съпротивлението на дихателната верига и експираторния клапан), след което става равно на PEEP. Следователно кривата на налягането с CPAP е синусоидална. Значително повишаване на налягането в дихателните пътища не настъпва в нито една фаза на дихателния цикъл, тъй като експираторната клапа остава поне частично отворена по време на вдишване и издишване.

отрицателно налягане- Налягането на газа е по-малко от налягането на околната среда. [GOST R 52423 2005] Инхалационни теми. анестезия, чл. вентилатор бели дробове EN отрицателно налягане DE negativer Druck FR pression negativepression subatmosphérique …

отрицателно налягане

отрицателно налягане- 4.28 отрицателно налягане: Разликата в налягането в защитната зона и в околната зона, когато налягането в защитната зона е по-ниско, отколкото в околната зона. Забележка: Определението често се прилага неправилно за натиск... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

Отрицателно налягане- - налягане под атмосферното, забелязано във вените, плевралната кухина ... Речник на термините по физиологията на селскостопанските животни

Осмотично налягане на почвената влага- манометър за отрицателно налягане, който трябва да се приложи към обем вода, идентичен по състав с почвения разтвор, за да се доведе до равновесие през полупропусклива мембрана (пропусклива за вода, но непропусклива за... ... Обяснителен речник по почвознание

КРЪВНО НАЛЯГАНЕ- КРЪВНО НАЛЯГАНЕ, налягането, което кръвта упражнява върху стените на кръвоносните съдове (т.нар. странично кръвно налягане) и върху колоната кръв, която изпълва съда (т.нар. крайно кръвно налягане). В зависимост от съда K.d. се измерва... ...

ВЪТРЕСЪРДЕЧНО НАЛЯГАНЕ- ВЪТРЕШНОСЪРДЕЧНО НАЛЯГАНЕ, измерено при животни: с неотворен гръден кош с помощта на сърдечна сонда (Chaveau и Mageu), въведена през цервикалния кръвоносен съд в една или друга кухина на сърцето (с изключение на лявото предсърдие, което е недостъпно за това.. . Голяма медицинска енциклопедия

вакуумно налягане- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. отрицателно налягане; под напрежение манометрично налягане; вакуум манометър налягане vok. отрицателен Druck, m; Унтердрък, м рус. вакуумно налягане, n; отрицателен… … Fizikos terminų žodynas

ниско налягане- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. отрицателно налягане; под напрежение манометрично налягане; вакуум манометър налягане vok. отрицателен Druck, m; Унтердрък, м рус. вакуумно налягане, n; отрицателен… … Fizikos terminų žodynas

минимално непрекъснато крайно налягане- Най-ниското (най-отрицателното) налягане на газа, което може да продължи в порта на пациента повече от 300 ms (100 ms за новородени), когато всяко устройство за ограничаване на налягането работи нормално, независимо от... ... Ръководство за технически преводач

минимално импулсно гранично налягане- Най-ниското (най-отрицателното) налягане на газа, което може да продължи в порта за свързване на пациента за не повече от 300 ms (100 ms за новородени), когато всяко устройство за ограничаване на налягането работи нормално, независимо от... ... Ръководство за технически преводач