13. Гидравлическое сопротивление в различных отделах кровеносной системы. Объемная и линейная скорость кровотока в зависимости от поперечного сечения сосудов.

Давление – это сила, действующая со стороны крови на сосуды, приходящаяся на единицу площади: P = F/S. Объемная скорость (Q) – величина, численно равная объему жидкости, перетекающему в единицу времени через данное сечение трубы. Q = V/t, м³/c, Линейная скорость – путь, проходимый частицами крови в единицу времени: V = l/t, м/c. Линейная и объемная скорости связаны простым соотношением Q = V/ S, где S – площадь поперечного сечения потока жидкости. Так как жидкость несжимаемая (то есть ρ ее всюду одинакова, то через любое сечение трубы и в единицу времени протекает одинаковые объемы жидкости: Q = V S = постоянное – это называется условием неразрывности струи (вытекает из закона сохранения массы для несжимаемой жидкости). Это уравнение относится в равной мере к движению всякой жидкости, в точности и вязкой. Количество циркулирующей крови в организме постоянно, отсюда следует, что объемная скорость в любом сечении сосудистой системы так же постоянна: Q – постоянна. Гидравлическое сопротивление: X = 8ήl/(πR⁴), X тем больше, чем больше вязкость ή, длина l трубы и меньше площадь поперечного сечения. Закон Пуазейля Q = πR⁴/8ή • ∆P/l; ∆P = P₁ – P₂ – падение давления – это разность давлений у входа в трубку (P₁) и на выходе из нее (P₂) на расстояние l). ∆P = Q X, X зависит от радиуса сосуда X = 1/ R⁴ от сюда следует, что X_кап. Больше X_ар. Больше X_аорт. .

14. Электрическая модель сердца.

Схема – 1: Здесь источник U, дающий несинусоидальное переменное электрическое напряжение, служит аналогом сердца, выпрямитель W – сердечного клапана. Конденсатор С в течении полупериода накапливает заряд, а затем разряжается на резистор R, то есть происходит сглаживание силы тока, протекающего через резистор. Действие конденсатора аналогично действию упругого резервуара (аорта, артерии), который сглаживает колебания давления крови в артериолах и капиллярах. Резистор является электрическим аналогом сосудистой системы. В более точной модели сосудистого русла использовалось большое количество эластических резервуаров для учета того факта, что сосудистое русло является системой, распределенной в пространстве. Для учета инерционных свойств крови при построении модели предполагалось, что эластичные резервуары, моделирующие восходящую и нисходящую ветви аорты, обладают различной упругостью. Схема – 2: Модель Ростона. Состоит из двух резервуаров с различными эластичностями и с неупругими звеньями разного гидравлического сопротивления. Этой модели соответствует электрическая схема, Схема – 3: Здесь источник тока задает пульсирующее напряжение U(t), является аналогом давления P(t), емкости C₁ и C₂ соответствуют упругостям резервуаров R₁ и R_2, электрические сопротивления R_1, R_2, R_3, - гидравлическим сопротивлением X_1, X_2, X_3, силы тока I_1, I_2, - объемным скоростям оттока крови Q_1, Q_2. Такая модель лучше описывает процессы, проходящие в сосудистом русле, но и она не объясняет колебаний давления в начале диастолы.

15. Законы преломления света. Рефрактометр его устройство и принцип работы.

Закон преломления света:

Луч падающий, преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке излома луча всегда лежат в одной плоскости, отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред, не зависящая от угла падения луча. При помощи рефрактометра можно определить концентрацию окрашенных растворов, так же существует в медицине сахариметр, который определяет концентрацию глюкозы в крови, что обеспечивает в медицине диагностику заболеваний крови. Для сахарных растворов угол отображается на шкале прибора, по которому определяется концентрация сахара в растворе. Для определения концентрации определенного вещества пользуются эмпирической зависимостью между концентрацией этого вещества в растворе и его показателем преломления при фиксированном значении t. Вследствие взаимодействия электромагнитной волны со средой изменения ее скорости распределения: V = C/n, где n = √ εμ- абсолютный показатель преломления вещества, V – скорость света в среде, C – скорость света в вакууме. Относительный показатель преломления сред: n 21 = n2/n1. n2 и n1 – абсолютные показатели преломления среды. Если луч падает на границу раздела сред под наиболее возможным углом = π/2, то он будет преломляться под углом r меньше π/2. Этот угол является наибольшим углом преломления для сред и называется предельным углом преломления. n 21 = sin (π/2)/ sin r преломления = n2/n1 отсюда следует, что sin r преломления = n1/ n2. Если луч падает под некоторым углом меньше I, угол преломления равен π/2, то есть преломленный луч скользит вдоль границы раздела сред. При дальнейшим увеличении угла падения преломления не происходит, свет отражается ( полное отражение). Угол I, называется предельным углом полного отражения: n 21 = sini преломления /sin(π/2) = n2/n1, отсюда следует, что sini преломления = n2/n1. Закон отражения луча вытекает, из закона преломления, эти законы между собой связаны. Рассмотрим зависимость: sini/ sin r = N = n2/n1, где N – абсолютный и относительный показатель преломления для двух сред, предположим, что - n2/n1, тогда sin r, = - sin r, отсюда следует, что угол отражения I = углу преломления r, I = - r. Схема – 1 (рефрактометр): 1. Источник света, 2. Призмы две, 3. Компенсатор, 4. Объектив зрительной трубы, 5. Поворотная призма, 6. Шкала, 7. Окуляр зрительной трубы.