Pozitivan tlak na kraju izdisaja (PEEP). Odakle dolazi hipertenzija? Provjera bubrega i liječenje hrkanja Suvremena istraživanja Casimirovog učinka
LABORATORIJSKI RAD br.2
Tema: “MJERENJE KRVNOG TLAKA”
CILJ. Proučavati biofizičke mehanizme stvaranja krvnog tlaka, kao i biofizička svojstva krvnih žila. Razumjeti teorijske osnove metode neizravnog mjerenja krvnog tlaka. Savladajte N.S. metodu Korotkova za mjerenje krvnog tlaka.
UREĐAJI I PRIBOR. Sfigmomanometar,
fonendoskop.
PLAN UČENJA
1. Tlak (definicija, mjerne jedinice).
2. Bernoullijeva jednadžba, njezina uporaba u odnosu na kretanje krvi.
3. Osnovna biofizička svojstva krvnih žila.
4. Promjene krvnog tlaka duž vaskularnog korita.
5. Hidraulički otpor krvnih žila.
6. Metoda određivanja krvnog tlaka Korotkovljevom metodom.
KRATKA TEORIJA
Tlak P je veličina numerički jednaka omjeru sile F koja djeluje okomito na površinu i površine S te površine:
P S F
SI jedinica za tlak je paskal (Pa), vansistemske jedinice: milimetar žive (1 mm Hg = 133 Pa), centimetar vode, atmosfera, bar itd.
Djelovanje krvi na stijenke žile (omjer sila koje djeluju okomito na jedinicu površine žile) naziva se krvni tlak. U radu srca postoje dva glavna ciklusa: sistola (kontrakcija srčanog mišića) i dijastola (njegovo opuštanje), stoga se bilježi sistolički i dijastolički tlak.
Kada se srčani mišić kontrahira, volumen krvi jednak 6570 ml, koji se naziva udarni volumen, gura se u aortu, koja je već ispunjena krvlju pod odgovarajućim pritiskom. Dodatni volumen krvi koji ulazi u aortu djeluje na stijenke žile, stvarajući sistolički tlak.
Val povišenog tlaka prenosi se na periferiju vaskularnih stijenki arterija i arteriola u obliku elastičnog vala. Ovaj val pritiska
naziva se pulsni val. Brzina njegovog širenja ovisi o elastičnosti vaskularnih stijenki i iznosi 6-8 m/s.
Količina krvi koja protječe kroz poprečni presjek dijela vaskularnog sustava u jedinici vremena naziva se volumetrijska brzina protoka krvi (l/min).
Ova vrijednost ovisi o razlici tlaka na početku i kraju presjeka i njegovom otporu protoku krvi.
Hidraulički otpor krvnih žila određuje se formulom
R 8, r 4
gdje je viskoznost tekućine; je duljina posude;
r je polumjer posude.
Ako se površina poprečnog presjeka posude promijeni, tada se ukupni hidraulički otpor nalazi analogno serijskom spoju otpornika:
R=R1 +R2 +…Rn,
gdje je Rn hidraulički otpor presjeka posude radijusa r i duljine.
Ako se posuda grana na n posuda s hidrauličkim otporom Rn, tada se ukupni otpor nalazi analogno paralelnom spoju otpornika:
Otpor R sustava razgranatih posuda bit će manji od minimalnih otpora posuda.
Na sl. Slika 1 prikazuje grafikon promjena krvnog tlaka u glavnim dijelovima krvožilnog sustava sistemske cirkulacije.
Riža. 1. gdje je P0 atmosferski tlak.
Tlak koji je veći od atmosferskog tlaka smatra se pozitivnim. Tlak manji od atmosferskog je negativan.
Prema rasporedu na Sl. 1 možemo zaključiti da se najveći pad tlaka opaža u arteriolama, au veni je negativan tlak.
Mjerenje krvnog tlaka ima važnu ulogu u dijagnostici mnogih bolesti. Sistolički i dijastolički tlak u arteriji mogu se mjeriti izravno pomoću igle spojene na manometar (izravna ili krvna metoda). Međutim, u medicini se široko koristi neizravna (bezkrvna) metoda koju je predložio N.S. Korotkov. To je kako slijedi.
Manšeta koja se može napuniti zrakom postavlja se oko ruke između ramena i lakta. U početku je višak tlaka zraka u manšeti iznad atmosferskog tlaka 0, manšeta ne komprimira meka tkiva i arteriju. Dok se zrak upumpava u manšetu, manšeta komprimira brahijalnu arteriju i zaustavlja protok krvi.
Tlak zraka unutar manšete, koja se sastoji od elastičnih stijenki, približno je jednak tlaku u mekim tkivima i arterijama. Ovo je osnovna fizikalna ideja beskrvne metode mjerenja tlaka. Ispuštanjem zraka smanjuje se tlak u manšeti i mekim tkivima.
Kad se tlak izjednači sa sistoličkim, krv će se moći velikom brzinom probijati kroz vrlo mali presjek arterije – a protok će biti turbulentan.
Liječnik sluša karakteristične tonove i zvukove koji prate ovaj proces. U trenutku slušanja prvih tonova bilježi se tlak (sistolički). Nastavkom smanjivanja tlaka u manšeti može se ponovno uspostaviti laminarni protok krvi. Šumovi prestaju, au trenutku njihovog zaustavljanja bilježi se dijastolički tlak. Za mjerenje krvnog tlaka koristi se uređaj - sfigmomanometar, koji se sastoji od kruške, manšete, manometra i fonendoskopa.
PITANJA ZA SAMOKONTROLU
1. Kako se zove pritisak?
2. U kojim jedinicama se mjeri tlak?
3. Koji se tlak smatra pozitivnim, a koji negativnim?
4. Navedite Bernoullijevo pravilo.
5. Pod kojim uvjetima se promatra laminarno strujanje tekućine?
6. Koja je razlika između turbulentnog i laminarnog strujanja? Pod kojim uvjetima se promatra turbulentno strujanje fluida?
7. Napiši formulu za hidraulički otpor krvnih žila.
9. Što je sistolički krvni tlak? Čemu je to jednako kod zdrave osobe u mirovanju?
10. Što je dijastolički krvni tlak? Što je jednako u posudama?
11. Što je pulsni val?
12. U kojem dijelu kardiovaskularnog sustava dolazi do najvećeg pada tlaka? Zbog čega je to?
13. Koliki je tlak u venskim žilama, velikim venama?
14. Koji se uređaj koristi za mjerenje krvnog tlaka?
15. Od kojih komponenti se sastoji ovaj uređaj?
16. Što uzrokuje pojavu zvukova pri određivanju krvnog tlaka?
17. U kojem trenutku očitanje uređaja odgovara sistoličkom krvnom tlaku? U kojoj je točki dijastolički krvni tlak?
PLAN RADA
Naknadna slijed |
Način rješavanja zadatka. |
||
akcije |
|||
1. Provjerite |
Stvoreni tlak ne bi se trebao promijeniti unutar 3 |
||
tijesnost. |
|||
Definirati |
1. Mjerite 3 puta, zabilježite očitanja |
||
sistolički |
tablicu (vidi dolje). |
||
dijastolički |
pritisak |
2. Stavite manšetu na golo rame, pronađite |
|
desne i lijeve ruke |
na lakatnom zavoju pulsirajuća arterija i |
||
metoda N.S. Korotkova |
postavite preko njega (bez jakog pritiska) |
||
fonendoskop. Pritisnite manšetu i zatim |
|||
laganim otvaranjem navojnog ventila ispušta se zrak koji |
|||
dovodi do postupnog smanjenja tlaka u manšeti. |
|||
Pri određenom pritisku čuju se prvi slabi zvukovi |
|||
kratkotrajni tonovi. U ovom trenutku je popravljeno |
|||
sistolički krvni tlak. S daljnjim |
|||
Kako se pritisak u manšeti smanjuje, zvukovi postaju glasniji, |
|||
konačno, oštro prigušuju ili nestaju. Pritisak |
|||
uzima se da je zrak u manšeti u ovom trenutku |
|||
dijastolički. |
|||
3. Vrijeme tijekom kojeg se vrši mjerenje |
|||
tlak prema N.S. Korotkov, ne bi trebao trajati više od 1 |
|||
Definicija |
1. Napravite 10 čučnjeva. |
||
sistolički |
2. Izmjerite tlak na lijevoj ruci. |
||||||||||
dijastolički |
pritisak |
3. Unesite očitanja u tablicu. |
|||||||||
krv Korotkoffovom metodom |
|||||||||||
nakon fizičke aktivnosti. |
|||||||||||
Definicija |
Ponovite mjerenje nakon 1, 2 i 3 minute. nakon |
||||||||||
sistolički |
tjelesna aktivnost. |
||||||||||
dijastolički |
pritisak |
1. Izmjerite tlak na lijevoj ruci. |
|||||||||
krvi u mirovanju. |
2. Unesite očitanja u tablicu. |
||||||||||
Normalno (mm Hg) |
Nakon opterećenja |
Nakon odmora |
|||||||||
Syst. pritisak |
dijast. pritisak |
||||||||||
Dekor |
1. Usporedite dobivene rezultate s normalnim |
||||||||||
laboratorijski rad. |
krvni tlak. |
||||||||||
2. Izvedite zaključak o stanju kardiovaskularnog sustava |
|||||||||||
Analogija
Fenomen sličan Casimirovom efektu primijetili su još u 18. stoljeću francuski pomorci. Kada su dva broda, ljuljajući se s boka na bok u uvjetima jakih valova, ali slabog vjetra, bila na udaljenosti od otprilike 40 metara ili manje, tada je kao posljedica interferencije valova u prostoru između brodova uzbuđenje prestalo. Mirno more između brodova stvaralo je manji pritisak od nemirnog mora na vanjskim stranama brodova. Kao rezultat toga, pojavila se sila koja je težila gurnuti brodove u stranu. Kao protumjeru, plovidbeni priručnici iz ranih 1800-ih preporučili su da oba broda pošalju čamac za spašavanje s 10 do 20 mornara koji će razdvojiti brodove. Zbog tog učinka (između ostalog) danas se u oceanu formiraju otoci smeća.
Povijest otkrića
radio je Hendrik Casimir Philipsovi istraživački laboratoriji u Nizozemskoj, proučavajući koloidne otopine - viskozne tvari koje sadrže čestice mikronske veličine. Jedan od njegovih kolega, Theo Overbeck ( Theo Overbeek), otkrio je da ponašanje koloidnih otopina nije u potpunosti u skladu s postojećom teorijom, te je zamolio Casimira da istraži ovaj problem. Casimir je ubrzo došao do zaključka da se odstupanja od ponašanja predviđenog teorijom mogu objasniti uzimanjem u obzir utjecaja vakuumskih fluktuacija na međumolekulske interakcije. To ga je potaknulo da se zapita kakav bi učinak fluktuacije vakuuma mogle imati na dvije paralelne zrcalne površine i dovelo do njegovog poznatog predviđanja o postojanju privlačne sile između potonjih.
Eksperimentalna detekcija
Suvremena istraživanja Casimirovog efekta
- Casimirov efekt za dielektrike
- Casimirov učinak na temperaturi različitoj od nule
- povezanost Casimirovog efekta s drugim efektima ili granama fizike (odnos s geometrijskom optikom, dekoherencijom, fizikom polimera)
- dinamički Casimirov učinak
- uzimajući u obzir Casimirov efekt pri razvoju visokoosjetljivih MEMS uređaja.
Primjena
Do 2018. rusko-njemačka skupina fizičara (V.M. Mostepanenko, G.L. Klimchitskaya, V.M. Petrov i skupina iz Darmstadta predvođena Theom Tschudijem) razvila je teorijsku i eksperimentalnu shemu za minijaturni kvant optički čoper za laserske zrake temeljene na Casimirovom efektu, u kojem je Casimirova sila uravnotežena svjetlosnim pritiskom.
U kulturi
Casimirov efekt je detaljno opisan u znanstvenofantastičnoj knjizi Arthura C. Clarkea The Light of Another Day, gdje se koristi za stvaranje dvije uparene crvotočine u prostor-vremenu i prijenos informacija kroz njih.
Bilješke
- Barash Yu. S., Ginzburg V. L. Elektromagnetske fluktuacije u tvari i molekularne (van der Waalsove) sile među tijelima // UFN, vol. 116, str. 5-40 (1975.)
- Kazimir H.B.G. O privlačenju između dvije savršeno vodljive ploče (engleski) // Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen: časopis. - 1948. - God. 51. - Str. 793-795.
- Sparnaay, M.J. Privlačne sile između ravnih ploča // Nature. - 1957. - God. 180, br. 4581. - Str. 334-335. - DOI:10.1038/180334b0. - Bibcode: 1957Natur.180..334S.
- Sparnaay, M. Mjerenja privlačnih sila između ravnih ploča (engleski) // Physica: časopis. - 1958. - God. 24, br. 6-10 (prikaz, stručni). - Str. 751-764. -
Pozitivan tlak na kraju izdisaja (PEEP) i kontinuirani pozitivni tlak u dišnim putovima (CPAP).
Metode PEEP i CPAP odavno su se čvrsto ustalile u praksi mehaničke ventilacije. Bez njih je nemoguće zamisliti pružanje učinkovite respiratorne potpore teško bolesnim pacijentima (13, 15, 54, 109, 151).
Većina liječnika bez razmišljanja automatski uključuje PEEP regulator na aparatima za disanje od samog početka mehaničke ventilacije. Međutim, moramo zapamtiti da PEEP nije samo moćno oružje liječnika u borbi protiv teške plućne patologije. Nepromišljena, kaotična, "na oko" primjena (ili naglo otkazivanje) PEEP-a može dovesti do ozbiljnih komplikacija i pogoršanja stanja bolesnika. Specijalist koji provodi mehaničku ventilaciju jednostavno je dužan poznavati bit PEEP-a, njegove pozitivne i negativne učinke, indikacije i kontraindikacije za njegovu primjenu. Prema suvremenoj međunarodnoj terminologiji općenito su prihvaćene engleske kratice: za PEEP - PEEP (positive end-expiratory pressure), za CPAP - CPAP (continuous positive airway pressure). Bit PEEP-a je da se na kraju izdisaja (nakon forsiranog ili potpomognutog udisaja) tlak u dišnim putovima ne smanji na nulu, već
ostaje iznad atmosferskog tlaka za određeni iznos koji odredi liječnik.
PEEP se postiže elektronički kontroliranim ekspiracijskim ventilskim mehanizmima. Ne ometajući početak izdisaja, naknadno u određenoj fazi izdisaja ti mehanizmi do određene mjere zatvaraju ventil i time stvaraju dodatni pritisak na kraju izdisaja. Važno je da mehanizam PEEP ventila ne stvara1 dodatni otpor pri izdisaju tijekom glavne faze izdisaja, inače se Pmean povećava s odgovarajućim neželjenim učincima.
Funkcija CPAP prvenstveno je dizajnirana za održavanje stalnog pozitivnog tlaka u dišnim putovima dok pacijent spontano diše iz kruga. CPAP mehanizam je složeniji i osigurava se ne samo zatvaranjem ekspiracijskog ventila, već i automatskim podešavanjem razine konstantnog protoka respiratorne smjese u krugu disanja. Tijekom izdisaja taj je protok vrlo malen (jednak osnovnom ekspiratornom protoku), CPAP vrijednost jednaka je PEEP-u i održava ga uglavnom ekspiratorni ventil. S druge strane, održavati zadanu razinu određenog pozitivnog tlaka tijekom spontanog udaha (osobito na početku). uređaj osigurava dovoljno snažan inspiracijski protok u krug, koji odgovara inspiracijskim potrebama pacijenta. Moderni ventilatori automatski reguliraju razinu protoka, održavajući postavljeni CPAP - princip “Demand Flow”. Kada pacijent spontano pokuša udahnuti, tlak u krugu se umjereno smanjuje, ali ostaje pozitivan zbog opskrbe inspiratornim protokom iz uređaja. Tijekom izdisaja, tlak u dišnim putovima u početku se umjereno povećava (uostalom, potrebno je savladati otpor disajnog kruga i ekspiratornog ventila), zatim postaje jednak PEEP-u. Stoga je krivulja tlaka s CPAP-om sinusoidalna. Značajno povećanje tlaka u dišnim putovima ne događa se ni u jednoj fazi respiratornog ciklusa, budući da ekspiracijski ventil ostaje barem djelomično otvoren tijekom udisaja i izdisaja.
negativni tlak- Tlak plina manji je od tlaka okoline. [GOST R 52423 2005] Inhalacijske teme. anestezija, art. ventilator pluća EN negativepression DE negativer Druck FR pression negativepression subatmosphérique …
negativni tlak
negativni tlak- 4.28 negativni tlak: Razlika u tlaku u zoni zadržavanja iu okolnom području, kada je tlak u zoni zadržavanja niži nego u okolnom području. Napomena Definicija se često netočno primjenjuje na pritisak... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije
Negativni tlak- - pritisak ispod atmosferskog, uočen u venama, pleuralnoj šupljini ... Rječnik pojmova iz fiziologije domaćih životinja
Osmotski tlak vlage u tlu- negativni manometar, koji se mora primijeniti na volumen vode identičnog sastava otopini tla kako bi se dovela u ravnotežu kroz polupropusnu membranu (propusnu za vodu, ali nepropusnu za... ... Objašnjavajući rječnik znanosti o tlu
KRVNI TLAK- KRVNI TLAK, pritisak koji krv vrši na stijenke krvnih žila (tzv. bočni krvni tlak) i na stup krvi koji ispunjava žilu (tzv. krajnji krvni tlak). Ovisno o plovilu, K.d. se mjeri... ...
INTRAKARDIJALNI TLAK- INTRAKARDIJALNI TLAK, mjeren kod životinja: s neotvorenim prsnim košem pomoću srčane sonde (Chaveau i Mageu), uvedene kroz cervikalni krvni sud u jednu ili drugu šupljinu srca (osim lijevog atrija, koji je ovome nedostupan.. . Velika medicinska enciklopedija
vakuumski tlak- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. negativni tlak; pod pritiskom vakuum mjerač tlaka; mjerač vakuuma tlak vok. negativer Druck, m; Unterdruk, m rus. vakuumski tlak, n; negativno… … Fizikos terminų žodynas
niski pritisak- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. negativni tlak; pod pritiskom vakuum mjerač tlaka; mjerač vakuuma tlak vok. negativer Druck, m; Unterdruk, m rus. vakuumski tlak, n; negativno… … Fizikos terminų žodynas
minimalni kontinuirani krajnji tlak- Najniži (najnegativniji) tlak plina koji može trajati na otvoru za pacijenta dulje od 300 ms (100 ms za novorođenčad) kada bilo koji uređaj za ograničavanje tlaka radi normalno, bez obzira na... ... Vodič za tehničke prevoditelje
minimalni granični tlak impulsa- Najniži (najnegativniji) tlak plina koji može trajati na priključku za pacijenta ne više od 300 ms (100 ms za novorođenčad) kada bilo koji uređaj za ograničavanje tlaka radi normalno, bez obzira na... ... Vodič za tehničke prevoditelje
