Pozitívny tlak na konci výdychu (peep). Odkiaľ pochádza hypertenzia? Skontrolujte obličky a liečte chrápanie Moderný výskum Casimirovho efektu
LAB #2
Téma: "MERANIE KRVNÉHO TLAKU"
CIEĽ. Študovať biofyzikálny mechanizmus tvorby krvného tlaku, ako aj biofyzikálne vlastnosti krvných ciev. Naučte sa teoretické základy metódy nepriameho merania krvného tlaku. Osvojte si metódu N.S. Korotkov na meranie krvného tlaku.
NÁSTROJE A PRÍSLUŠENSTVO. Sfygmomanometer,
fonendoskop.
TÉMA ŠTUDIJNÝ PLÁN
1. Tlak (definícia, jednotky jeho merania).
2. Bernoulliho rovnica, jej použitie vo vzťahu k pohybu krvi.
3. Základné biofyzikálne vlastnosti krvných ciev.
4. Zmena krvného tlaku pozdĺž cievneho lôžka.
5. Hydraulický odpor nádob.
6. Metóda stanovenia krvného tlaku podľa Korotkovovej metódy.
STRUČNÁ TEÓRIA
Tlak P je hodnota, ktorá sa číselne rovná pomeru sily F pôsobiacej kolmo na povrch k ploche S tohto povrchu:
P S F
Jednotkou SI tlaku je pascal (Pa), nesystémové jednotky: milimeter ortuti (1 mm Hg = 133 Pa), centimeter vodného stĺpca, atmosféra, bar atď.
Pôsobenie krvi na steny cievy (pomer sily pôsobiacej kolmo na jednotkovú plochu cievy) sa nazýva arteriálny tlak. V práci srdca existujú dva hlavné cykly: systola (kontrakcia srdcového svalu) a diastola (jeho relaxácia), preto sú zaznamenané systolické a diastolické tlaky.
Pri kontrakcii srdcového svalu sa do aorty, už naplnenej krvou pod príslušným tlakom, vtlačí objem krvi rovnajúci sa 6570 ml, nazývaný zdvihový objem. Dodatočný objem krvi vstupujúci do aorty pôsobí na steny cievy a vytvára systolický tlak.
Vlna zvýšeného tlaku sa prenáša na perifériu cievnych stien tepien a arteriol vo forme elastickej vlny. Táto tlaková vlna
nazývaná pulzná vlna. Rýchlosť jeho šírenia závisí od pružnosti cievnych stien a rovná sa 6-8 m/s.
Množstvo krvi, ktoré pretečie prierezom úseku cievneho systému za jednotku času, sa nazýva objemový prietok krvi (l/min).
Táto hodnota závisí od tlakového rozdielu na začiatku a na konci úseku a jeho odporu voči prietoku krvi.
Hydraulický odpor nádob je určený vzorcom
R8, r4
kde je viskozita kvapaliny, je dĺžka nádoby;
r je polomer plavidla.
Ak sa v nádobe zmení plocha prierezu, potom sa celkový hydraulický odpor zistí analogicky so sériovým zapojením odporov:
R=R1 +R2 +…Rn,
kde Rn je hydraulický odpor časti nádoby s polomerom r a dĺžkou.
Ak sa nádoba rozvetví na n nádob s hydraulickým odporom Rn, potom sa celkový odpor zistí analogicky s paralelným zapojením odporov:
Odpor R rozvetveného cievneho systému bude menší ako najmenší z cievnych odporov.
Na obr. 1 je znázornený graf zmien krvného tlaku v hlavných úsekoch cievneho systému systémového obehu.
Ryža. 1. kde P0 je atmosférický tlak.
Tlak nad atmosférickým tlakom sa považuje za pozitívny. Tlak nižší ako atmosférický je záporný.
Podľa grafu na obr. 1, môžeme konštatovať, že maximálny pokles tlaku je pozorovaný v arteriolách a v žile je tlak negatívny.
Meranie krvného tlaku zohráva dôležitú úlohu v diagnostike mnohých chorôb. Systolický a diastolický arteriálny tlak možno merať priamo ihlou pripojenou k tlakomeru (priama alebo krvná metóda). V medicíne však nepriama (bezkrvná) metóda navrhnutá N.S. Korotkov. Pozostáva z nasledovného.
Vzduchom naplniteľná manžeta je umiestnená okolo paže medzi ramenom a lakťom. Najprv je pretlak vzduchu v manžete nad atmosférickým tlakom rovný 0, manžeta nestláča mäkké tkanivá a tepnu. Keď je do manžety pumpovaný vzduch, manžeta stláča brachiálnu tepnu a zastavuje prietok krvi.
Tlak vzduchu vo vnútri manžety, pozostávajúcej z elastických stien, je približne rovnaký ako tlak v mäkkých tkanivách a tepnách. Toto je základná fyzikálna myšlienka metódy bezkrvného merania tlaku. Uvoľnite vzduch, znížte tlak v manžete a mäkkých tkanivách.
Keď sa tlak rovná systolickému, krv bude schopná preraziť veľmi malý úsek tepny vysokou rýchlosťou – zatiaľ čo tok bude turbulentný.
Charakteristické tóny a zvuky, ktoré tento proces sprevádzajú, počúva lekár. V čase počúvania prvých tónov sa zaznamenáva tlak (systolický). Pokračovaním v znižovaní tlaku v manžete môžete obnoviť laminárny tok krvi. Šumy ustanú, v momente ich ukončenia sa zaznamená diastolický tlak. Na meranie krvného tlaku sa používa prístroj – tlakomer, pozostávajúci z hrušky, manžety, manometra a fonendoskopu.
OTÁZKY NA SAMOKONTROLU
1. Čo sa nazýva tlak?
2. V akých jednotkách sa meria tlak?
3. Aký tlak sa považuje za pozitívny a aký za negatívny?
4. Formulujte Bernoulliho pravidlo.
5. Za akých podmienok sa pozoruje laminárne prúdenie tekutiny?
6. Aký je rozdiel medzi turbulentným prúdením a laminárnym prúdením? Za akých podmienok sa pozoruje turbulentné prúdenie tekutiny?
7. Napíšte vzorec pre hydraulický odpor nádob.
9. Čo je systolický krvný tlak? Čomu sa to rovná u zdravého človeka v pokoji?
10. Čo sa nazýva diastolický krvný tlak? Čomu sa to rovná v plavidlách?
11. Čo je to pulzná vlna?
12. V ktorej časti kardiovaskulárneho systému dochádza k najväčšiemu poklesu tlaku? čím je to spôsobené?
13. Aký je tlak v žilových cievach, veľkých žilách?
14. Aký prístroj sa používa na meranie krvného tlaku?
15. Aké sú súčasti tohto zariadenia?
16. Čo spôsobuje výskyt zvukov pri určovaní krvného tlaku?
17. V akom časovom bode zodpovedá údaj prístroja systolickému krvnému tlaku? V akom bode je diastolický krvný tlak?
PRACOVNÝ PLÁN
Následná sekvencia |
Ako dokončiť úlohu. |
||
akcie |
|||
1. Skontrolujte |
Vytvorený tlak by sa nemal zmeniť do 3 |
||
tesnosť. |
|||
Definujte |
1. Vykonajte merania 3-krát, zadajte hodnoty |
||
systolický |
tabuľka (pozri nižšie). |
||
diastolický |
tlak |
2. Na holé rameno priložte manžetu, nájdite |
|
pravá a ľavá ruka |
na lakti ohyb pulzujúca tepna a |
||
metóda N.S. Korotkov |
položte naň (bez silného stláčania) |
||
fonendoskop. Natlačte manžetu a potom |
|||
miernym otvorením skrutkového ventilu sa uvoľní vzduch, ktorý |
|||
vedie k postupnému znižovaniu tlaku v manžete. |
|||
Pri určitom tlaku sa ozývajú prvé slabé zvuky |
|||
krátke tóny. V tejto chvíli opravené |
|||
systolický krvný tlak. S ďalším |
|||
pokles tlaku v manžete, tóny sú hlasnejšie, |
|||
nakoniec náhle stlmí alebo zmizne. Tlak |
|||
vzduch v manžete sa v tomto momente berie ako |
|||
diastolický. |
|||
3. Čas, počas ktorého sa meranie vykonáva |
|||
tlak podľa N.S. Korotkova, by nemala trvať dlhšie ako 1 |
|||
Definícia |
1. Urobte 10 drepov. |
||
systolický |
2. Vykonajte meranie krvného tlaku na ľavej ruke. |
||||||||||
diastolický |
tlak |
3. Zaznamenajte hodnoty do tabuľky. |
|||||||||
krv podľa Korotkovovej metódy |
|||||||||||
po cvičení. |
|||||||||||
Definícia |
Opakujte meranie po 1, 2 a 3 minútach. po |
||||||||||
systolický |
fyzická aktivita. |
||||||||||
diastolický |
tlak |
1. Vykonajte meranie krvného tlaku na ľavej ruke. |
|||||||||
krv v pokoji. |
2. Zaznamenajte hodnoty do tabuľky. |
||||||||||
Norma (mm Hg) |
Po načítaní |
Po odpočinku |
|||||||||
Sist. tlak |
diast. tlak |
||||||||||
Dekor |
1. Porovnajte svoje výsledky s normálom |
||||||||||
laboratórne práce. |
krvný tlak. |
||||||||||
2. Urobte záver o stave kardiovaskulárneho systému |
|||||||||||
Analógia
Fenomén podobný Casimirovmu efektu spozorovali už v 18. storočí francúzski námorníci. Keď boli dve lode, kývajúce sa zo strany na stranu v podmienkach silného mora, ale slabého vetra, vo vzdialenosti asi 40 metrov alebo menej, v dôsledku interferencie vĺn v priestore medzi loďami sa vlny zastavili. Pokojné more medzi loďami vytváralo menší tlak ako vlny z vonkajších strán lodí. V dôsledku toho vznikla sila, ktorá sa snažila tlačiť lode nabok. Ako protiopatrenie odporúčal lodný manuál zo začiatku 19. storočia, aby obe lode poslali záchranný čln s 10-20 námorníkmi, aby od seba odtlačili lode. Vďaka tomuto efektu (okrem iného) sa dnes v oceáne vytvárajú ostrovy odpadkov.
História objavov
Hendrik Casimir pracoval pre Výskumné laboratóriá Philips v Holandsku študujú koloidné roztoky - viskózne látky, ktoré majú vo svojom zložení častice s mikrónovou veľkosťou. Jeden z jeho kolegov Theo Overbeck ( Theo Overbeek), zistili, že správanie koloidných roztokov celkom nesúhlasí s existujúcou teóriou a požiadali Kazimíra, aby tento problém preskúmal. Casimir čoskoro dospel k záveru, že odchýlky od správania predpovedaného teóriou možno vysvetliť zohľadnením vplyvu fluktuácií vákua na medzimolekulové interakcie. To ho priviedlo k otázke, aký vplyv môžu mať fluktuácie vákua na dvoch rovnobežných zrkadlových povrchoch, a viedlo k slávnej predpovedi o existencii príťažlivej sily medzi nimi.
Experimentálny objav
Moderný výskum Casimirovho efektu
- Casimirov efekt pre dielektrikum
- Casimirov efekt pri nenulovej teplote
- prepojenie Casimirovho javu a iných efektov alebo úsekov fyziky (spojenie s geometrickou optikou, dekoherenciou, fyzikou polymérov)
- dynamický Casimirov efekt
- berúc do úvahy Casimirov efekt pri vývoji vysoko citlivých zariadení MEMS.
Aplikácia
Do roku 2018 rusko-nemecká skupina fyzikov (V. M. Mostepanenko, G. L. Klimchitskaya, V. M. Petrov a skupina vedená Theom Tschudim z Darmstadtu) vyvinula teoretickú a experimentálnu schému miniatúrneho kvanta optický prerušovač pre laserové lúče založené na Casimirovom efekte, pri ktorom je Casimirova sila vyvážená ľahkým tlakom.
V kultúre
Casimirov efekt je podrobne opísaný v sci-fi knihe Arthura Clarka Svetlo iných dní, kde sa používa na vytvorenie dvoch spárovaných červích dier v časopriestore a prenos informácií cez ne.
Poznámky
- Barash Yu.S., Ginzburg V.L. Elektromagnetické fluktuácie hmoty a molekulárne (van der Waalsove) sily medzi telesami // UFN, zv. 116, s. 5-40 (1975)
- Kazimír H.B.G. O príťažlivosti medzi dvoma dokonale vodivými doskami (anglicky) // Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen: journal. - 1948. - Sv. 51. - S. 793-795.
- Sparnaay, M.J. Príťažlivé sily medzi plochými doskami // Príroda. - 1957. - Sv. 180, č. 4581. - S. 334-335. - DOI:10.1038/180334b0. - Bibcode : 1957Natur.180..334S.
- Sparnaay, M. Merania príťažlivých síl medzi plochými doskami (anglicky) // Physica: journal. - 1958. - Sv. 24, č. 6-10. - S. 751-764. -
Pozitívny tlak na konci výdychu (PEEP, PEEP) a kontinuálny pozitívny tlak v dýchacích cestách (CPAP, CPAP).
Metódy PEEP (PEEP) a CPAP (CPAP) už dlho a pevne vstúpili do praxe mechanickej ventilácie. Bez nich si nemožno predstaviť účinnú podporu dýchania u ťažko chorých pacientov (13, 15, 54, 109, 151).
Väčšina lekárov bez rozmýšľania automaticky zapína regulátor PEEP na dýchacom prístroji už od začiatku mechanickej ventilácie. Musíme si však uvedomiť, že PEEP nie je len silnou zbraňou lekára v boji proti závažnej pľúcnej patológii. Bezmyšlienkovitá, chaotická aplikácia PEEP na „oko“ (alebo náhle zrušenie) môže viesť k závažným komplikáciám a zhoršeniu stavu pacienta. Špecialista vykonávajúci mechanickú ventiláciu je jednoducho povinný poznať podstatu PEEP, jeho pozitívne a negatívne účinky, indikácie a kontraindikácie pre jeho použitie. Podľa modernej medzinárodnej terminológie sú všeobecne akceptované anglické skratky: pre PEEP - PEEP (positive end-expiratory pressure), pre CPAP - CPAP (continuous positive airway pressure). Podstatou PEEP je, že na konci výdychu (po nútenom alebo asistovanom nádychu) tlak v dýchacích cestách neklesne na nulu, ale
zostáva nad atmosférou o určitú hodnotu stanovenú lekárom.
PEEP sa dosahuje elektronicky riadenými mechanizmami exspiračného ventilu. Bez zasahovania do začiatku výdychu, v určitej fáze výdychu tieto mechanizmy následne do určitej miery uzavrú ventil a tým vytvoria na konci výdychu dodatočný tlak. Je dôležité, aby mechanizmus chlopne PEEP nevytváral.1 dodatočný exspiračný odpor v hlavnej fáze výdychu, inak sa Pmean zvyšuje so zodpovedajúcimi nežiaducimi účinkami.
Funkcia CPAP je primárne navrhnutá tak, aby udržiavala konštantný pozitívny tlak v dýchacích cestách počas spontánneho dýchania pacienta z okruhu. Mechanizmus CPAP je zložitejší a zabezpečuje sa nielen uzavretím výdychového ventilu, ale aj automatickým nastavením úrovne konštantného prietoku dýchacej zmesi v dýchacom okruhu. Počas výdychu je tento prietok veľmi malý (rovná sa základnému výdychovému prietoku), hodnota СРАР sa rovná PEEP a udržiava ho hlavne výdychový ventil. Na druhej strane udržať danú úroveň určitého pozitívneho tlaku pri spontánnom nádychu (najmä na začiatku). zariadenie dodáva do okruhu dostatočne silný inspiračný tok zodpovedajúci inspiračným potrebám pacienta. Moderné ventilátory automaticky regulujú úroveň prietoku, pričom udržiavajú nastavený CPAP - princíp "flow on demand" ("Demand Flow"). Pri spontánnych pokusoch o vdýchnutie pacienta tlak v okruhu mierne klesá, ale zostáva pozitívny v dôsledku prívodu inspiračného prúdu z prístroja. Pri výdychu tlak v dýchacích cestách spočiatku mierne stúpa (predsa len je potrebné prekonať odpor dýchacieho okruhu a výdychového ventilu), potom sa vyrovná PEEP. Preto je tlaková krivka pre CPAP sínusová. K výraznému zvýšeniu tlaku v dýchacích cestách nedochádza v žiadnej fáze dýchacieho cyklu, pretože výdychový ventil zostáva počas nádychu a výdychu aspoň čiastočne otvorený.
podtlaku- Tlak plynu je nižší ako tlak okolia. [GOST R 52423 2005] Inhalačné témy. anestézia, umenie. vetranie pľúca EN podtlak DE negatívnyr Druck FR tlaková negatívna tlaková subatmosféra …
podtlaku
podtlaku- 4.28 rozdiel podtlaku medzi kontajnmentom a okolitým priestorom, keď je tlak v kontajnmente nižší ako v okolitom priestore. Poznámka Definícia sa často nesprávne aplikuje na tlak... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie
Tlak je záporný- - tlak pod atmosférou, zaznamenaný v žilách, pleurálnej dutine ... Slovník pojmov pre fyziológiu hospodárskych zvierat
Osmotický tlak pôdnej vlhkosti- manometrická negatívna d., ktorá sa musí aplikovať na objem vody, ktorý má rovnaké zloženie ako pôdny roztok, aby sa dostal do rovnováhy cez polopriepustnú membránu (priepustnú pre vodu, ale nepriepustnú pre ... .. . Výkladový slovník pedológie
KRVNÝ TLAK- KRVNÝ TLAK, tlak, ktorým krv pôsobí na steny krvných ciev (takzvaný laterálny krvný tlak) a na ten stĺpec krvi, ktorý vypĺňa cievu (tzv. konečný krvný tlak). V závislosti od nádoby sa K. d meria v krom ... ...
VNÚTRAKARDNÝ TLAK- VNÚTRAKARDNÝ TLAK meraný u zvierat: s neotvoreným hrudníkom pomocou srdcovej sondy (Chaveau a Mageu) vloženej cez cervikálnu krvnú cievu do jednej alebo druhej srdcovej dutiny (okrem ľavej predsiene, ktorá je pre ňu neprístupná ... Veľká lekárska encyklopédia
vákuový tlak- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. negatívny tlak; tlak; vákuový merač tlaku; podtlakomer pretlak vok. negatívnyr Druck, m; Unterdruck, m rus. tlak vákua, n; negatívny ... ... Fizikos terminų žodynas
nízky tlak- neigiamasis slėgmačio slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. negatívny tlak; tlak; vákuový merač tlaku; podtlakomer pretlak vok. negatívnyr Druck, m; Unterdruck, m rus. tlak vákua, n; negatívny ... ... Fizikos terminų žodynas
minimálny trvalý konečný tlak- Najnižší (najzápornejší) tlak plynu, ktorý môže trvať viac ako 300 ms (100 ms pre novorodencov) v pripojovacom porte pacienta, keď akékoľvek zariadenie na obmedzenie tlaku funguje normálne, bez ohľadu na… … Technická príručka prekladateľa
minimálny medzný impulzný tlak- Najnižší (najzápornejší) tlak plynu, ktorý nemôže trvať dlhšie ako 300 ms (100 ms pre novorodencov) v pripájacom porte pacienta, keď akékoľvek zariadenie na obmedzenie tlaku funguje normálne, bez ohľadu na… … Technická príručka prekladateľa
