§ 3.2. Методи віскозиметрії

Методи вимірювання в'язкості називаються віскозиметрією, а прилади – віскозиметрами. Розглянемо найбільш розповсюджені методи віскозиметрії.

1.При запальних процесах в'язкість крові змінюється, відповідно до цього змінюється й швидкість осідання еритроцитів у плазмі крові. Цей діагностичний метод дає можливість виявити наявність запальних про­цесів в організмі людини.

У медицині для цього використовують прилад Панченкова, який складається з проградуйованих капілярних піпеток, встановлених в штативі. Кров, попередньо змішану з лимоннокислим натрієм для запобігання її згортанню, засмоктують у піпетки і ставлять в штатив. Результат вимірювання відстані, на яку зміщуються еритроцити протягом години, називають швидкістю осідання еритроцитів (ШОЕ). У нормі (у здорових людей) ШОЕ коливається: для жінок в межах 7—12 мм/год, для чоловіків 3-9 мм/год, що пояснюється різною кількістю еритроцитів у крові чоловіків і жінок.

2.У лікувальній практиці в'язкість біологічних рідин ή як правило, по­рівнюють із в'язкістю води ή₀ і називають відносною в'язкістю:

ήв= (3.2)

Відносна в'язкість показує, в скільки разів в'язкість певної рідини більша (або менша), ніж в'язкість води.

В умовах клініки відносну в'язкість крові вимірюють за допомогою капіляр­ного віскозиметра Гесса (рис.1.28).

Рисунок 1.28

Він складається з двох градуйованих піпеток 1 і 2 з однаковими капілярами (тонкими скляними трубочками) 3 і 4. Піпетки прикріплені до спільної основи 5. Кінці піпеток з'єднуються між собою трійником 6, від якого відходить гумова трубка 7 зі скляним наконечником 8.

Вимірювання відносної в'язкості крові ґрунтується на тому, що об'єми води V₁ і крові V₂ які протікають через капіляри віскозиметра, обернено пропорційні їх в'язкостям ή₁ і ή₂

ή1 і ή2: -- = --- перевірить там і стр 26 у віки

ή2 V1

Таким чином, вимірювання відносної в'язкості крові зводиться до визначен­ня довжини стовпчиків води й крові в капілярах віскозиметра.

§3.3 Ламірна та турбулентна течія. Число Рейнольдса

Під дією найнезначніших за величиною зовнішніх сил один шар рідини легко переміщується відносно іншого — рідина тече. Напрям руху рідини графіч­но зображують за допомогою ліній течії, дотичні до яких у кожній точці збігають­ся з напрямом вектора швидкості рідини. Частину потоку, обмежену з усіх боків лініями течії, називають трубкою течії. Якщо лінії течії не перетинаються між собою, то такий рух рідини називають ламінарним, або стаціонарним (рис.1.29 а). Рух рідини, за якого лінії течії безладно перетинаються одна з одною, називається турбулентним, або вихровим (рис 29, б).

а б

Рисунок 1.29

Ламінарна течія рідини виникає лише при малих швидкостях її руху. Зі збільшенням швидкості течії ламінарний рух перетворюється на турбулентний. Швидкість, за якої ламінарна течія рідини стає турбулентною, називають критич­ною. Критична швидкість залежить від природи рідини й розмірів труби або рус­ла, якими тече рідина.

Критерієм виду течії є число Рейнольдса:

Re= (3.3)

- густина рідини,

d –діаметр судини,Место для формулы.

v- середня по перерізу судини швидкість течії,

- динамічна в'язкість,

Якщо число Рейнольдса більше критичного значення, то рух рідини турбулентний. Для крові критичне значення числа Рейнольдса складає

970 80.

Так як число Рейнольдса залежить від в'язкості та густини рідини, то їх відношення називають кінематичною в'язкістю:

(3.4)

Рух крові в артеріях в нормі є ламінарним, невелика турбулентність виникає поблизу клапанів серця. Турбулентна течія пов'язана з додатковою затратою енергії при рухові крові, що призводить до додаткової роботи серця.

Шум, який виникає при турбулентній течії крові в плечевій артерії, використовують для клінічного методу вимірювання артеріального тиску по Короткову.

Артеріальний тиск забезпечує нормальний перебіг обмінних процесів у тканинах організму. Будь-яке відхилення артеріального тиску від нор­ми призводить до порушення багатьох систем організму. І тому вимірювання артеріального тиску, як і вимірювання температури тіла хворого, відіграє важливу роль у діагностиці багатьох захворювань.

Є прямий і посередній методи вимірювання артеріального тиску. Прямий метод застосовують у медико-біологічних дослідженнях і під час хірургічних опе­рацій на відкритому серці.

У лікувальній практиці застосовують посередній метод вимірювання артері­ального тиску за допомогою сфігмотонометра. Він складається з пружинного ма­нометра 1 (рис.1.30), гумової груші 2 і манжети 3.

Манжета крізь трійник 4 за допомогою гумових трубок 5

з'єднується з манометром і грушею. Обгорнувши руку манжетою

вище від ліктя, за допомогою гумової груші на­гнітають у неї

Рисунок 1.30

повітря до по­вного стиснення поперечно­го перерізу артерії (рис. 31, а). Після цього поступово випускають повітря з манжети, зменшуючи в ній тиск повітря. У той момент, коли тиск повітря в манжеті стає рівним артеріальному, кров крізь звужений поперечний переріз артерії проходить окремими поштовхами (рис.31, б), які супроводжуються характерними звуками. їх вислуховують за допомогою спе­ціального приладу — стетофонендоскопа.

Покази манометра в момент появи першого звукового тону відповідають мак­симальному, систолічному, артеріальному тиску. При подальшому зниженні тис­ку повітря в манжеті звукові явища поступово затухають і в момент повного віднов­лення поперечного перерізу артерії зникають зовсім (рис. 1.31, в). У цей момент тиск повітря в манжеті дорівнює мінімальному, діастолічному, артеріальному тиску. У дорослої людини систолічний тиск у нормі становить 110—139 мм рт. ст., а діастолічний — 60—80 мм рт. ст.

а б в

Рисунок 1.31