А.Г. Глебович, А.А. Каменский - Фундаментальная и клиническая физиология (1128368), страница 246
Текст из файла (страница 246)
г/см', й — ускорение гилы тя кестн, смг'<7, Однако для удобства давление часто выражакл. проста> как высоту стл>лба жилкости (Ь) над произвольной ис ходной точкой. Рассмотрим трубку, соединякяцую резервуары й, и йз на рис, 47.6, и. Резервуар й, заполнен жилкостью на высоту Ьл а й, пуст. П<ютол<у давле>ше жидкости, вытекающей в резервуар К; из соелиняющей эти резервуары трубки, обозначенное как Ры равно атмосферно.
му, которое < ледуст принять за нулеяой, или исходныи, уровень. Давление жидкости, втекающей в .<Рубку из Йь обозначенное как Р„будет равно сумме исходного уровня и высоты столба жидкости Ь, в этом резервуаре. Прн:>том пусть объемная скорость жидкости (Ц). нротекак>щей через трубку, будет равна 5 млдс. 1!а рис. 47.6, б резервуар й, наполнен до высоты Ь;, которая и два раза больнн, чем !>ь а резерв>ар й, щп>ва нус>. Объемная скорость жидюкти в части б едва раза больше, чем в части и (т.е. составляет !О мл,'с).
Следовательно. к<теда давл< нне жидк<ктн, втскающей в йе из соединяющей эти резервуары трубки, обозначенное как Р„, равно нул >о, объемная скорость прямо вропорционал ьна давлению жилктк ти Р„вытекающей в труб>- ку из резервуара Йс Если дать резервуару й; запал. литься на высоту Ьл а уровеш жидкости в К, ш»щерживать на вьи отс Ьь как на рис. 47.6, и, то объеьн>ая скорость снова будет составлять 5 мл!с. Следовательно, обьел<иаг> гкороопь эсидкоси>и прямо пропорциональна рази<гцг и< лед<7 давл< ни<э> тпг'кагощг и в пц>цбкц жидкости и дав<ение я вьппг кон>щей из трубки жидкосл>и В<ли уро<юнь жнлкос>н в Й: л<к"п<г>н> такой ж< вьнт>ты, как в йл движение жидкости но трубке нрекрагится (рлс.
47.6, 7). Рагсмо>рлм, как на об>ъ< к<ну>о скорость влнякж размерь» рубки. 11ри люоой звланцой разниц< лавлеш<й п доул концах трубки обьекшая скорогть зависит от ГЛАВА 4?. Гвмодинамика '=,'-".)фф Когда Яз пуст, жидкость течет в него нз Н! со скоростью, лрслорцнональной давлению в Яь Когда уровень жидкости в Яь поднимается в два раза, объемная скорость жидкости лролсрцнонально увеличивается 6 Когда давление в Язлсвышается и становится равным давлению в Яь движение жидкгютн в соединяющей трубке прекращается Обьемная скорость жидксюти, текущей нз Н, в Яз пропорциональна разнице давлений в обоим резервуарах Я!и Нз Рнс.
4?.б. От е до з объемная скорость жидкости, О, в трубке, соединяющей два резервуара, Н, н Яь лролорцнональна разнице между давлением Р, в том конце трубки, по которому жидкость втекает в трубку из резервуара Яь н давлением Р, в том конце трубки, из которой жидкость вытекает из трубки в резервуар Я, 11аконсц. Нри залаьшых разнице лавлений и размграх цилнндричь ской трубки ькгьсм лая скорость жидкости завит»п' От природы самой жидкости. ( Ной!-гво жидкостей, нлняхнцсе иа скорость их движения, называется вязкостью ц, которуш 11.
1)ььытон Он)н делил как пншьненнь. напряжения сдвига (з!ьеаг зсгсзк) к скорости сленга (з!ьсат гасе). Смысл этих терминов можно поняты рассматривая ноток Однородной жидкости между ларго!лельными пластинами. 11а рнс. 457.8 ншкняя плагтшщ (лно большой раковины) ислолвижна, а верхняя движется ИО !Льверхности жидкости. Нацряжеяис слвиьа т Оцрсдслястс5! Как ОтнОшсние г гт, гдь')г сила, нрилОжь'инты! к верхней нласпше в ианравле!шн еелвижеиия но новсрхноспь жнлкоьти; а Л - !поьцадь верхней пластины.
соирикасашьцаяся с жилкостьк!. Скорость сдвига ранна ь)иг11)), !у!с и лнш'бная скорое! ь мсльчайшгй частш!ы жилкоььи в нанран.!сниц, !шраллс.ььном двнжснн!О верхней пластины; р расс иьяиш от.!той частшьы текущей л;нлкости до нижьн й ненолвилгной нлас!.Ины. Для илаеги ны, которая лвижь ься с постои иной скорое»! Кэ (! Но нонсрхлшгтн Олиорол!кьй жидкое!и, тии !номеров трубки. Рассмотрим трубку, соелинсннукь с резервуаром, на рнс. 47.7, и. Прн длине трубки )1 и рнлнусь г, Объемная скорость Я! равна 1О мл 1. Трубка, соединенная с резервуаром, иа рис. 47.7, бьннеь т такой жь радиус, ИО нлвос длиннее, чем у трубки в ~асти и.
!1рн ~аких условиях Объемная скорогть Яз будет ранна б мл,'с, нлн лишь ',', обьемиой с ко!нтсти Ц. Другими словами, Обыьч лая гкорогть аеш)к!хули обриглпо пропорцигыььс !ьна дл!гне !арийки () -1.!. ('!7.6) Для!и трубки, соединенной с рс:нрвуаром, на рис.
47.7, и равна )ь ио ес радиус, гь н лва раза больше ! !. Б !!тих уь'лОни5!х Обзтсмиа5! скорОсть ()! унглнчииа- 1"гтя ло 160 мл )с, ч ць н 16 раз больик ()ь Точныь нзмерсшш, сдслаииыс )!Т.1!уазсйлсм, иозньшили уггановш.!к и о обьгшлпл гкорогтпь зк иг)клг!Ли прясло лропорционильнп )ьги)и!)Си гири!?ни в чете рглои гтлелали (47.7) '1 аким обрщоль, так как!, = 25е вьйшвелсином выше лр!ькк'!и ()ь будет !цинк!рц!шнальна (2г,)", нлц 16 г",; поэтому ()ьбу;1ст равна 16 Яь. Исходное условие: при задвннык величинах давления. длины, радиуса и вязкости пусть объемная скорсють О! будет равна 10 мпгс Если длину трубки увеличить вдвое, объемная скорость уменьшится на 50% (17 с/) Если вязкость жидкости увеличивается едва раза, объемная скорость уменьшается на 50% а Если радиус трубки увеличить вдвое, объемная увеличится В1браз к(!), -Р„)г< 81)! (47.
10) Г/Я "' аи/ду С//у г<-:-(Р, Р„)) !4= 8>1!Ялг '. (47.11) РАЗДЕЛ У11. Физиология сердечно-сосудистой системы Риг.. 47.7 От а доз объемная скорость жидкости в трубке О обрат- но пропорциональна длине трубки / и вязкости жидкости и и пря- мо пропорциональна радиусу трубки с в четвертой степени скорости ип)пка жнлк<нти булс"г линейным. Слой жидкости, соприкасшощшгся < верхней гтастшюй, будет прилипать к иси и лвиппа ся с той же самой скорое и ю !/', что и пластина. !Са)ж/сая мельчайшая час п! Иа жишц>сти мс жду илагт иизми буде) двигаться со скоростью и, пропорциональной расстояишо у, нз которос чагтица Рис. 47.В Для ньютоновской жидкости Вязкость Ч определяется как отношение напряжения сдвига т к скорости сдвига диМу Для пластинки, плывущей по поверхности жидкости и имеющеи площадь соприкосновения с поверхностью жидкости Я, т равно отношению сипы Е.
приложенной в направлении движения, к плаща ди соприкосновения я; аи/ау равно о~ношению линейной скорости пластинки С/ к глубине жидкости У Отг>Оит пт нижней >>лзс11И)ы. ! !<х)ц)му скорОс1ь с/!вита булст равна (//)', где )' . расшояи>и между двумя пластинами. ! ак кзк вязкость т! онрсдсляеп я как от)шип иис паи)ржк< !) ия сЛвита т к скорост и сдш> га, дну<!у, >о в примере, показан>юм иа риг.
47.8, )) — (РУ/)), ((/У) ) (17.8) Таким об>разом, слииицз измсрсиия вязкости :тп> динусм-. деленныи иа (смус)г'см, или дин гусь<а. В чсх-п, Ж. Пуазейля 1/Вш . с,'смг был иазнзн пуазом (П). Вязкость воль> при 20'С согтавляст иримсрно 001 П или 1 с! !. У ряда неоднородных жидкостси, н особеп) н>гти у таких суспс изий, кзк кровь, отношснис иапряжсиия сдвига к сгп <ВОРО<ти >и' )н)СТОяннО, т.е.
Жид кОС)'ь ис' Обладв<"!' ИОстОИИ)юй Вязкое)'ьк>. Тзкис жидкости называх>т нсньютоновскими. Чсгго касается дви.жения ньнтишнескил ж.идкснтей е г!илия>/ричггхил трубкаг, то ил обьелпагя с ко!Мгть излгсьеи'тгя обрат/- но пропорциоиатьно в>ыкопли Вознрзшзясь к ирили ру с движением жидкости из рез< рвуара на рис. 47.6, д если вязкость )кидкости в резервуа!к увсшичится вдвое, обп смная < корснтыътеи>л шится в два раза (б мл,'с нместо 10 млУс). Пол ьп аж им: при равном< ряолг да наварном течс нии ньютоноаскои жггдкогти В цгали>гдричш ко!/ трубке обьс лигая гкорсх'ть з/гг/дксхгли Ц изменяется гарямо пропарционспьно разнице дав.гитии, Р, — Р„, и радиусу/ трубки > е четоертои гслепсъгг и обратно нрсторционально сугине трубки ! и алзкопан .жидкости, т!.
Полная формула зако) ш Пуззсйля выглялнт следующим образом: глс к/>8 ксх>ффицнеит пропорциональности. 47.3.2. Сопротивление кровотоку В теории:>лсктрнчества закон Ома )лзснп ч-и) сои/н>! Инлш>и<' /< !шВИО оп>ОВ>снию рглш<>с1 и !ю1енцизлов (изиряжсних)) б к силс злс к Вншеского тока /. ! Ле хожнм образол! В механикс жидк<н тсй гид7)сге/гическое сопротивление /С людно определить как отношение рази ггцы с/селении Р, — Р„к обч мной гчау>исти потока лгис/- когтгг Я. Р, и 7',, — дзвлсши В рваных концах ) идравли и ской системы, ио к<пармы происхолит, сс)отпстстнс иио, приток и опик жидкости. 1!ри рзв>и>мерном ламинарном течении иьк)тоно>шкой жидкости в цилиилри асской трубке физические к<жшонснты гилратгического соиротш)/нния можно высчитать г помо!пью иерестшн>вки заксша Пуазс йля для получения уравнения гидравлического сопротивления Таким <образом.
«Рим<иснн<:юнона Пу/засияя >юкасн)нас!, по сопротивление нонн<у жидкости.ывисит только от рззмсров трубки и характеристик жидксх"п!. ГЛАВА 47. Гемодинамика -!;:,':,.)Вт~» Так кзк измен< пня со<ц)отатсн ия ойратио ироиорциои;иьиы рилиусу трубки в четвертой с)сиеии, <изюв- ньЗМ фактором, оирсд<.зщюзцим соиро3 ивлсиис кроно току в лзойом отдельном сосуде сит смы кронообрзщещоз, явлттся диаметр глсуда. ! !а рис. 47 й иоказщ<ы давиыс изм<цхиия с(ици)1инл(чзия к!эОВОИ)ку В мз и нь ких кровеносных сосу)313х йрьоксйки кошки в вщЗс зиз чсинй сопротивления иа сдизацу длины сосуда (77 7), которые отложсньз ио отиощенин> к диалитру сосуда. 11зийольиач < оирогивлеиием кровотоку обладает кз.
нилляры (диаметром 7 чкм). Нри им ири увеличении дщжи1!эз сОсудон сОИРОт1$8лш1и( ум(ньи<щтся и В ар)ериальной, и и всзюзиой щсти каииллярон. Значения 7<(1 на двух сторонах ка лилля ров фа к 3 ич<ю к и ир<ии>рцион<1льны радиусу 60)зьщих сосудов, Воза<А(иному в четвертую стсисиь. Изменение со!<рот)Знле>зи)3 сосудов, вызванное сстесп>снными (тик!у>$31лзи, происходит, когда чеияст(я их ><иамстр. 1!аийолес важным факЗором, измеияницим диаметр госудон. янляется гокрзии ни( гладких круговых мьщщ, находя)цихся в стенках гогудон.