




已阅读5页,还剩58页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第四章液体的流动规律与表面现象,1,第一节理想液体的流动,2,物态:物体根据存在的形态分为固态、液态和气态。,流体:气体与液体没有一定的形状,各部分之间极易发生相对运动,具有流动性,因而被统称为流体。,流体的运动广泛存在于我们的周围及生命体内.掌握流体的运动规律,有助于理解日常生活中发生在身边的流体运动现象,深入研究人体的血液循环、呼吸过程以及相关的医疗仪器设备。本章主要讲解液体。,3,可压缩性液体的体积(或密度)随压强大小而变化的性质,称为液体的可压缩性。例:水在10C时增加1atm体积减小1/20000加1atm体积减小1/20000,黏滞性实际液体流动时,速度不同的层与层之间存在阻碍相对运动的内摩擦力,液体的这种性质称为液体的黏滞性.流速大的层给流速小的层以拉力,流速小的层给流速大的层以阻力。甘油、糖浆、血液都具有黏滞性。,液体的黏滞性,4,一、理想液体不可压缩又无黏滞性的液体。,理想液体是不存在的,它是实际液体的近似,为了研究问题的方便,它代表实际液体的一种理想化模型。水和酒精都可以看作理想液体。,二、稳流,同一时刻:空间各点流速不同;同一地点:不同时刻流速也不相同。,一般情况:,5,特例:空间各点的流速不随时间变化,即稳流。,6,三、流量单位时间内通过某一横截面的液体的体积。,四、连续性原理,条件:稳定流动,不可压缩。,7,对于不可压缩的液体来说,在同一管中稳定流动时,任意一处横截面积和该处液体流速的乘积是一个恒量。这一结论叫作液体的连续性原理。,上式表明,不可压缩的液体稳定流动时,同一管子中的流速和管子的截面积成反比。,8,例题,9,问题:动脉、毛细血管血流速度大小如何考虑?,血液循环系统,动脉、毛细血管血流速度大小如何考虑?,参考数据:动=30cm/s,毛=0.1cm/s主动脉截面3cm2,毛细血管总截面900cm2,因此,输液是针尖处药液的流速比吊瓶中药液的流速大得多,毛细血管的总截面积约为主动脉的200400倍,所以血液速度较慢。,10,五、液体流速与压强的关系,手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸中间向下吹气,猜想两张纸将怎样运动。,结论:在气体中,流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。,11,1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。,一次海难,12,结论:在液体中,流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。,13,你知道吗?,1、在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么呢?,14,小孔处空气流速快,压强小,容器里液面上方的空气压强大,液体就沿着细管上升,从管口流出后,受气流的冲击,被喷雾状。,2、喷雾器的工作原理(空吸作用),15,第二节液体的黏滞性,学习目标:1、理解液体的黏滞性、粘度、泊肃叶定律。2、了解层流、湍流、牛顿黏滞定律。,16,一、黏度(牛顿粘滞定律),任何液体都是有黏滞性的,例如蜂蜜、甘油、血液等。,如图,先在滴定管中倒入无色甘油,然后在它上面倒入带有颜色的甘油,结果如下:甘油各部分的流速不同,中间流速大,越靠近管壁流速越小。,实验发现,流体在流速较小时将作分层平行流动,这种分层流动,叫做层流或者片流。,17,液体层流时,相邻两层间有相对运动,速度大的一层给速度小的一层以拉力,速度小的一层给速度大的一层以阻力,这一对力叫作内摩擦力。由于内摩擦力的存在而使液体内部各部分之间具有相互牵制的性质,叫作液体的黏滞性。,黏度是表示液体黏滞性大小的物理量。它的值的大小取决于液体的种类和温度。不同的液体,黏度不同;而同一种液体的黏度一般随温度的升高而减小。比如沥青、花生油等,温度低黏度大,温度高黏度小。见P49表4-1,血液的黏度很大,约为水的4-5倍,血液的粘滞性主要是有悬浮的血细胞决定的,当血细胞数量发生变化时,血液的黏度就会发生变化。所以,测量血液的黏度,对诊断某些疾病有所帮助,测定液体的黏度也是检验药品的方法之一。,1、黏滞性,18,黏滞性液体在流速不大时,是分层流动的,各层相对滑动而不相混合。当液体的流速超过一定程度时,分层流动的状态将被破坏,形成紊乱的流动状态,甚至形成涡流,并发出声音,这种流动称为湍流,又称乱流、扰流、紊流。,2、湍流,19,水中的层流水中的湍流香烟烟雾(从层流变到湍流),20,湍流的发生还与管道光滑程度、形状、弯曲程度等有关:转弯、分支处易发生湍流。,动脉粥样硬化病变好发于动脉分支、弯曲部位,因为血液在这些部位容易发生湍流。,特点:湍流区别于层流的特性之一是它能发出声音,医生利用听诊器可以辨别血流是否正常,从而判别心脏疾病。,21,二、泊肃叶公式,黏滞液体在管中层流时,流量与管两端的压强差、管半径的四次方成正比,与管长、液体的黏度成反比。这个规律是法国医生泊肃叶通过实验得出的,所以称为泊肃叶公式,也叫泊肃叶定律。,泊肃叶公式,常用上式分析心输出量、血压和外周阻力之间的关系。,高血压的治疗:老年人血管往往硬化,流阻增大,所以血压升高。可以服用扩张血管的药物,减小流阻,在不变的情况下,血压降低。,泊肃叶(1799-1869)法国生理学家.,22,第三节血液的流动,学习目标:1、理解血液的流速、血压在各段血管中的分布。2、掌握水银血压计的构造、测压原理和使用方法。,23,血液流动的特殊性:血液由血浆和悬浮在其中的比任何分子都大得多的血细胞组成,和一般均匀性黏滞液体不同,血管壁是有弹性的,而且受神经的控制可改变口径,此外,血管的分支极多,所以人体血液流动情况十分复杂。,24,一、血液的流动,为了讨论方便,我们将心血管的循环系统简化为如下模型:,心脏收缩时,心脏内压强骤增,血液流向动脉;心脏舒张时,由于心脏内压强降低,血液流回心脏。血液总是由心脏到动脉经毛细血管到静脉,再回到心脏。,25,二、血液的流速,根据Q=Sv,绘出人体血流速度分布图如下:,血液在大动脉中流速最快,在毛细血管内流速最慢。为什么?,26,三、血液的压强,血压:血管内血液对血管壁的压强叫作血压。一般指动脉血压。,收缩压:血压随着心室的收缩和舒张而发生规律性的变化,当心脏收缩时,血液射入主动脉,此时动脉管壁所受到的压力的最高值称为收缩压(也叫高压)。,舒张压:当心脏舒张时,动脉管壁弹性回缩,此时动脉管壁所受到的压力的最低值称为舒张压(也叫低压)。,脉压:收缩压与舒张压之差称为脉压(脉压=收缩压-舒张压),通常我们测血压右侧与左侧的血压不一样,最高可相差10毫米汞柱,最低相差不到5毫米汞柱。,27,(一)正常血压,收缩压:90140mmHg(12.018.6kPa),舒张压:6090mmHg(8.012.0kPa),脉压:3040mmHg(4.05.3kPa),平均动脉压:100mmHg(13.3kPa)左右,(1mmHg=0.133kPa1kPa=7.5mmHg),28,(二)异常血压,1.高血压指正常状态下,成人收缩压140mmHg或舒张压90mmHg(关于高血压的标准,目前采用的是1999年世界卫生组织与国际高血压联盟制定的标准),2.低血压指正常状态下,成人收缩压低于90mmHg,舒张压低于60mmHg,称为低血压。常见于失血、休克、急性心力衰竭等病人。,3.脉压变化,(1)脉压增大脉压超过40mmHg。常见于主动脉硬化、主动脉瓣关闭不全、甲状腺功能亢进等。(2)脉压减少脉压低于30mmHg。常见于心包积液、缩窄性心包炎、心力衰竭等。,29,(三)除病因外影响血压的因素,1.年龄血压随年龄增加而逐渐增高,并以收缩压升高更为显著。,2.昼夜与睡眠凌晨血压最低,然后逐渐升高,到傍晚血压最高,过度劳累和睡眠不佳时血压可偏高。,3.环境温度在寒冷坏境中由于末梢血管收缩血压可上升,高温环境下由于皮肤血管扩张血压可略下降。,4.体位改变立位血压高于坐位,坐位血压高于卧位,此种情况与重力引起的代偿机制有关。,5.其他情绪激动、剧烈运动、疼痛、吸烟等均可导致收缩压升高,舒张压一般无变化。此外,饮料、摄盐过多、应用药物等对血压也有影响。,30,高血压水平的定义和分类,31,中国人平均正常血压参考值,32,头疼:部位多在后脑,并伴有恶心、呕吐感。若经常感到头痛,而且很剧烈,同时又恶心作呕,就可能是向恶性高血压转化的信号。眩晕:女性患者出现较多,可能会在突然蹲下或起立时发作。耳鸣:双耳耳鸣,持续时间较长。心悸气短:高血压会导致心肌肥厚、心脏扩大、心肌梗死、心功能不全,这些都是导致心悸气短的症状。失眠:多为入睡困难、早醒、睡眠不踏实、易做噩梦、易惊醒。这与大脑皮质功能紊乱及自主神经功能失调有关。肢体麻木:常见手指、脚趾麻木或皮肤如蚁行感,手指不灵活。身体其他部位也可能出现麻木,还可能感觉异常,甚至半身不遂。,高血压六大危险信号,33,四、血压计,常见的血压计:汞柱式血压计、弹簧式血压计、电子血压计。,输气球及调节空气压力的阀门,袖带,测压计,34,(1)汞柱式血压计由玻璃管、标尺、水银槽三部分组成。血压计盒盖内壁上固定有一根玻璃管,管面上标有双刻度为0300mmHg(040kPa),每小格相当于2mmHg(0.5kPa),玻璃管上端和大气相通,其下端和水银槽相通。水银槽内装有水银,输气球送入空气后,水银由玻璃管底部上升,汞柱上缘所指即为压力刻度。汞柱式血压计的优点是测得数值较准确可靠,但较重且玻璃管易碎。,(2)表式血压计外形似表,呈圆盘状,正面盘上标有刻度及读数,盘中央有一指针,以指示血压数值。其优点是体积小,便于携带,但应定期和汞柱式血压计校验。,(3)电子血压计袖带内有一换能器,有自动采样微电脑控制数字运算,自动放气程序,数秒钟内可得到血压数值。优点是清晰直观,使用方便,也可排除测量者听觉不灵敏、噪音干扰等造成的误差,但需定期校验。,35,【目的】,1.判断血压有无异常;2.监测血压变化,间接了解循环系统的功能状况;3.为诊断、治疗、护理和预防提供依据。,【准备】,1.测量者准备:衣帽整洁,修剪指甲,吸收,戴口罩。2.被测者准备:了解测量血压的目的、注意事项及配合要点。测量前1530min无运动、吸烟、情绪变化等影响血压的因素。3.用物准备血压计、听诊器、记录本及笔。如汞柱式血压计应检查玻璃管有无裂损,水银有无漏出,输气球与橡胶管有无漏气。4.环境准备安静、整洁,光线充足。,【操作步骤】,操作步骤及说明见P54-55,实验:血压的测量,36,【注意事项】,1、排除影响血压的因素袖带过宽使大段血管受压,致搏动音在到达袖带下缘之前已消失,故测得血压值偏低;袖带过窄测得的血压值偏高。袖带过紧使血管在未充气前已受压,测得血压值偏低;袖带过松使橡胶带呈球状,以致有效测量面积变窄,导致测的血压值偏高。肱动脉高于心脏水平,测的血压值偏低,肱动脉低于心脏水平,测的血压值偏高。视线低于汞柱,使血压读数偏高;视线高于汞柱,使血压读数偏低。2、发现血压异常或听不清时,应重新测量。重测时,应先将袖带内空气驱尽,汞柱降至“0”点,稍待片刻后在测量,一般连测23次,取其最低值,必要时可行双侧肢体血压测量对照。,37,手臂式电子血压计使用流程,38,手臂式电子血压计使用流程,39,愿大家都有一个健康的身体!,40,第四节液体的表面张力,41,一、表面张力,其原因是:液体的表面存在一种使液面收缩成最小趋势的张力,此张力称为表面张力。,问题1:为什么小液滴和小气泡总是成球状而不会成别的几何形状(如立方体、多角形等)?,问题2:肌注、输液、输血时要防止气泡进入,为什么?,42,表面张力的演示实验(1),圆形金属框上沾有肥皂泡沫,若将膜面上的棉线圈内部的膜戳破,那么棉线圈将被液体的表面张力拉成圆形;,43,表面张力的演示实验(2),橄榄油滴浮在同密度的水和酒精的混合液体中,由于表面张力的作用,油滴形成完美的球形。,44,表示液体表面单位长度直线段上的表面张力。,二、表面张力系数,医学上,通过测定人体血液、尿液的表面张力系数可以诊断疾病。,45,第五节弯曲液面的附加压强,46,水银掉到玻璃上,呈现出球形,也就是说,水银与玻璃的接触面具有收缩趋势,这种现象为不浸润。水滴掉到玻璃上,慢慢地沿玻璃散开,接触面有扩大趋势,这种现象为浸润。,水银虽然不能浸润玻璃,但是用稀硫酸把锌板擦干净后,再在板上滴上水银,我们将会看到,水银慢慢地沿锌板散开,而不再呈球形。所以说,同一种液体能够浸润某些固体,而不能浸润另一些固体。水银能浸润锌,而不能浸润玻璃;水能浸润玻璃,而不能浸润石蜡。墨水是纸的浸润液体,是油纸的不浸润液体。,试观察如下现象,47,一、浸润现象和不浸润现象,润湿:液体沿固体表面延展的现象,称液体润湿固体。(水玻璃),1.定义,不润湿:液体在固体表面上收缩的现象,称液体不润湿固体。(水石蜡),润湿、不润湿与相互接触的液体、固体的性质有关。,48,附着层:在固体与液体接触处,形成的液体薄层。,润湿、不润湿是由于分子力不对称而引起。,内聚力:附着层内分子所受液体分子引力之和。,附着力:附着层内分子所受固体分子引力之和。,当附着力大于内聚力,宏观上表现为液体润湿固体;当内聚力大于附着力,宏观上表现为液体不润湿固体,49,二、弯曲液面的附加压强,自然界中有许多情况下液面是弯曲的,液滴、水中的气泡、肥皂泡、人体肺泡内壁覆盖的一层粘液等等,它们的液面都是弯曲的。有的弯曲液面是凸液面,如水滴;有的弯曲液面是凹液面,如水中的气泡。弯曲液面内外存在一压强差,称为附加压强,用ps表示。附加压强是由于表面张力存在而产生的。,50,由于液面水平,表面张力沿水平方向,边界表面张力相互抵消,内外压强相等:PB=PA,1.平液面,51,2.液面弯曲,附加压强使得液体内部压强大于外部压强。,附加压强使得液体外部压强大于内部压强。,52,总之:附加压强使弯曲液面内外压强不等,与液面曲率中心同侧的压强恒大于另一侧,任何弯曲液面都对液体产生附加压强;附加压强方向恒指向弯曲液面的曲率中心;,53,向带有活塞的三通玻璃管吹气使两端分别挂上大小不一的肥皂泡,旋转活塞使两气泡连通,观察气泡的变化?,发现小泡将越来越小,大泡越胀越大。这就是小泡的附加压强大于大泡的附加压强的缘故。,液泡内压强大于液泡外压强,并与半径成反比。,54,三、表面张力对呼吸的影响,1、表面张力是肺泡收缩、排出气体的主要动力。,肺中有数以亿计的肺泡,平均直径为250m的微小空气囊,它通过呼吸道与大气相通。正常成人因呼吸,肺泡每天平均收缩和扩张约15000次。肺泡间布满充有血液的毛细血管,空气中的氧和血液中的CO2在这里交换。,55,2、肺泡内表面活性物质(磷酯类)对附加压强的调节作用是肺泡正常行使功能的保证。(1)降低肺泡表面张力;(2)增加肺的顺应性;(3)维持大小肺泡容积的相对稳定;使小肺泡不会萎缩,大肺泡不会扩张;(4)防止肺不张。肺泡表面活性物质缺乏将出现:肺泡的表面张力增加,大肺泡破裂,小肺泡萎缩,初生儿呼吸窘迫综合症等(新生儿需要以大声啼哭的强烈动作来克服肺泡的表面张力,以进行第一次呼吸)。,56,第六节毛细现象和气体栓塞,57,一、毛细现象,水在细玻璃管中水面上升;水银在玻璃管中液面下降;,润湿管壁的液体在细管里升高,不润湿管壁的液体在细管里下降的现象称为毛细现象。细管称毛细管。,毛细管中液面上升或者下降的高度与表面张力系数成正比;与毛细管半径成反比。因此毛细管越细,液面上升就越高;,-朱伦公式,58,在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子:植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来;砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用。有些情况下毛细现象
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025家庭绿化养护承包合同
- 2025茶叶特许加盟合同书
- 2025智能照明系统能源服务管理合同
- 2025年度分店(分公司)经营承包合同
- 2024年新疆事业单位联考笔试真题
- 塑料厂考勤管理规范制度
- 2025【合同范本】版合作经营协议书
- 2025【合同范本】苏州市上岗劳务合同
- 活动一 民族服装大展示说课稿-2025-2026学年小学综合实践活动蒙沪版四年级上册-蒙沪版
- 3.2细胞器之间的分工合作教学设计教学反思-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
- 专题训练基本不等式求最值(原卷版)
- 2025至2030MCU行业市场发展分析及竞争形势与投资机会报告
- 2025年1月浙江省普通高校招生选考科目高考英语真题试卷(浙江卷 含答案)
- 2025年全国保密教育线上培训考试试题库附答案(完整版)含答案详解
- 国企职工劳务合同协议
- GB/T 37507-2025项目、项目群和项目组合管理项目管理指南
- 商品检验试题及答案
- 骨科危重患者的急救及护理
- 防水工程质量保证书
- 大额资金使用管理办法
- 2025年邮政社招笔试试题及答案
评论
0/150
提交评论