2. Уровень интенсивности некоторого источника равен 40дБ. Чему равен суммарный уровень интенсивности от 10 таких источников при их одновременном действии?
L=nlgI1/I0; 40=10lgI1/10-12; 4=lg104=lgI1/10-12; I=10-8Вт/м2. I10=10I1=10-7Вт/м2. L10=nlgI10/I0=10lg10-7/10-12=10*5=50дБ.
3. Определите какое кол-во 90Sr, равномерно распределенного на поверхности площадью 100км2, создаёт поверхностную активность в 1Ки/км2? Период полураспада 90Sr считать равным 109.
As=A/S; A=1*100=100Ки*3,7*1010=3,7*1012Бк. A=0,69N/T; N=AT/0,69=5,36*1021
4. Запишите уравнение, описывающее пассивный транспорт электронейтральных частиц через мембрану.
Электрохимический потенциал – свободная энергия 1 моля р-ра. Свободная энергия – тот термодинамический потенциал, который определяет способность какой-либо физико хим. Системы совершать полезную работу. µ=µ0+RTlnC+zFφ, где µ0- часть хим. Потенциала 1 моля р-ра, определяется энергией хим. Связи растворённого в-ва с растворителем; С- молярная концентрация растворенного в-ва; φ – электрический потенциал р-ра; Z – заряд растворённых ионов; F- число Фарадея, R–универсальная газовая постоянная; Т – абсолютная температура р-ра. Если по обе стороны мембраны µe≠µi– система термодинамически неравновесна и на мембране, толщинойd, возникает градиент электрохимического потенциала: dµe/dx=|µe≠µi|/d=∆µ/d. Система межклеточная жидкость – мембрана – цитоплазма, стремится к состоянию термодинамического равновесия с µe=µi. Процесс перехода системы из неравновесного состояния в равновесное сопровождается пассивным транспортом в-ва (диффузией) из области большего значения электрохим. потенциала в область меньшего. Этот процесс описывается уравнением Теорелла: Ф = -CUdµ/dx. Ф – плотность потока диффузии – кол-во в-ва, которое переносится за 1с. через единицу площади мембраны; С – молярная концентрация в-ва; U- подвижность в-ва, которая характеризует скорость его переноса; dµ/dx – вектор градиента электрохим. потенциала. Перенос в-ва возможен только в термодинамически неравновесной системе и градиент электрохим. потенциала является той силой, которая выполняет работу по пассивному транспорту в-ва. «-» указывает на то, что транспорт происходит всегда в направлении, которое противоположно градиенту электрохим. потенциала, т.е. в направлении меньших значений µ, а значит и меньших значений С. Дифференцируя градиент электрохимического потенциала, получим: dµ/dx=RT1/CdC/dx+ZFdφ/dx, подставим в уравнение Теорелла и получим уравнение Нернста-Планка, описывающее диффузию ионов через мембрану: Ф= -URTdC/dx–CUZFdφ/dx. Первое слагаемое описывает обычную диффузию, идущую за счёт градиента концентрации dC/dxна мембране. Второе слагаемое описывает электродиффузию, которая обусловлена действием на ионы электрического поля Е=dφ/dx, создаваемого на мембране градиентом электрического потенциала. При диффузии незаряженных частиц (Z=0) уравнение Нернста-Планкапринимает вид: Ф= -URTdC/dx – уравнение Фика. Введём коэф. диффузии D=URT, Ф= -DdC/dx, учтём, что dC/dx=|Ci-Ce|/d. Уравнение Фика примет вид: Ф= D|Ci-Ce|/d=p|Ci-Ce|, где р – коэф. проницаемости мембраны, |Ci-Ce| - абсолютное значение разности концентраций растворённого в-ва в цитоплпзме (Ci) и межклеточной жидкости (Ce).
5. Укажите основные св-ва лазерного излучения и объясните их происхождение.
Лазеры – источники электромагнитного излучения, основанные на явлении вынужденного излучения квантовых систем. Вынужденное излучение возникает под действием внешнего резонансного излучения (затравочного кванта). Основные св-ва. Высокая направленность – определяется св-вами резонатора, т.к.max усиливается лишь излучение, распространяющееся перпендикулярно его зеркалам. Высокая монохроматичность – определяется прежде всего длинной волны и шириной линии люминесценции (лазерного перехода) активной среды, а в пределах ширины этой линии – св-вами резонатора. Высокая когерентность – является прямым следствием когерентных (согласованность нескольких колебательных процессов во времени, проявляющаяся при их сложении) св-в вынужденного излучения. Высокая спектральная плотность мощности – отношение интенсивности лазерного излучения к ширине спектральной линии излучения.
6. Как и почему сопротивление живой ткани зависит от частоты переменного тока? Как определяется жизнестойкость ткани?
Сопротивление ткани max и равно R1 на постоянном токе (ω=0), а с увеличением частоты импеданс сначала быстро уменьшается, а затем, достигнув некоторого значения Z2, остаётся практически неизменным. Такая зависимость указывает на то, что в живой ткани нет элементов, обладающих индуктивностью, но есть элементы, обладающие св-вами ёмкости. Z=R1 
(R22+XC2)/ ((R1+R2)2+XC2). Емкостное сопротивление ткани XC=1/ωC определяется её диэлектрическими составляющими. На очень высоких частотах сопротивление емкости стремится к нулю и импеданс живой ткани стремится к min значению: Z=R1R2/R1+R2. R1- сопротивление кожи,R2 – сопротивление цитоплазмы, крови. Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическими особенностями ткани, что позволяет использовать измерения их электропроводимости в биологических и мед. исследованиях. Для живой ткани обычно R1>>R2, поэтому на средних частотах, когда (1/ωC)<<R1, импеданс описывается формулойZ= (R22+(1/ωC)2). Три вида ткани: живая, дефектная, мертвая. Коэф. поляризации (жизнестойкость) ткани К=ZН(v =103)/ZB(v= 106). Для живой ткани К>>1.
Билет 13
1. Оптическая система глаза, его чувствительность к свету и цвету, угол зрения, острота зрения. Недостатки оптической системы глаза и их устранение с помощью линз.
Оптическая система глаза (60-73дптр) служит для построения на сетчатке действительного уменьшенного перевернутого изображения. Её образуют преломляющие поверхности: роговица (40дптр), хрусталик (19-30дптр), передняя камера глаза (4дптр). Линия, проходящая через центр хрусталика и центральную ямку на сетчатке – зрительная ось. Сложную оптическую систему глаза удобно заменить одной тонкой собирающей линзой – приведенным глазом, расположенным в центре хрусталика. На сетчатке создаётся действительное, уменьшенное и перевернутое изображение рассматриваемых предметов. При близорукости (миопии) задний фокус глаза находится перед сетчаткой. При коррекции подбирают рассеивающую линзу. При дальнозоркости задний фокус глаза находится за сетчаткой, компенсируется за счёт напряжения цилиарной мышцы. Для коррекции используют собирающие линзы. При астигматизме световые лучи, лежащие в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеют разные, не совпадающие фокусы. Компенсируют путем подбора цилиндрических линз. Острота зрения определяется min углом зрения, при котором глаз способен видеть раздельно 2 точки предмета. Угол зрения φ образованный лучами, идущими от крайних точек предмета А и В через центр хрусталика. Две точки предмета воспринимаются раздельно, если их изображения на сетчатке приходятся на не соседние колбочки. Min расстояние между колбочками d=5мкм, расстояние от сетчатки до центра хрусталика f=17мм. Min угол зрения в норме равен 1 угловой минуте: φmin=d/f=3*10-4рад=1’. Острота зрения определяется по формуле y=1’/φmin. В норме φmin=1’, острота зрения y=1. С увеличением min угла зрения острота зрения уменьшается. Предел разрешения глаза – minрасстояние между двумя точками предмета, различаемых невооружённым глазом на расстоянии наилучшего зренияd0 и прямо зависит от остроты зрения: Z= φmind0=3*10-4*250мм=75мкм. Палочки (125млн) расположены по всей поверхности сетчатки и отвечают за черно-белое (сумеречное) зрение. Колбочки (6,5млн) сконцентрированы в центре сетчатки и отвечают за цветное зрение. При дневном освещении Lmax=550нм, в сумерках Lmax=510нм. Синий – 440нм, голубой – 510нм, зеленый – 540нм, красный 590нм.
2. Нарисуйте схему подключения пациента к дифференциальному усилителю для снятия ЭКГ во втором отведении. С чем связано применение дифференциального усилителя для записи ЭКГ?
Эйнтховен предложил рассматривать сердце как электрический диполь расположенный в центре равностороннего треугольника: R – правое плечо, L– левое плеча, F – основание торса. Разность потенциалов между двумя определёнными точками на теле человека – отведение. I,II,III–«стандартные отведения» предложенные Эйнтховеном. I отведение – разность потенциалов между правой и левой рукой, II отведение – между правой рукой и левой ногой, III отведение – между левой рукой и левой ногой. Закон Эйнтховена: UI+UII=UIII. Дифференциальный усилитель уничтожает помехи и позволяет усиливать слабые сигналы на фоне помех. Он усиливает не сами сигналы а их разность. Усилим разность потенциалов во IIотведении. Правая рука Rи левая нога А подключены к клеммам φ1 и φ2 усилителя соответственно. Третий электрод, расположенный на правой ноге, служит опорным и подключается к общей клемме пациента φ0. Uвх1=φ1-φ0+Uпомехи; Uвх2=φ2-φ0+Uпомехи; Uвых=k(φ1-φ0+Uпомехи-φ2+φ0-Uпомехи)=k(φ1-φ2). Uвых=k(Uвх1-Uвх2). Потенциал опорного электрода не влияет на конечный результат, поэтому данный электрод можно накладывать на любую точку тела пациента, но при регистрации ЭКГ его удобнее накладывать на правую ногу, свободную от подключения стандартных отведений.
3. Почему, не смотря на малую глубину проникновения в ткань α-частиц, их воздействие намного опаснее, чем воздействие проникающего гамма-излучения при той же поглощенной дозе?
Не смотря на малую глубину проникновения α- частиц в биологическую ткань, их разрушающее действие из-за высокой ионизирующей способности весьма значительно при попадании внутрь организма. При внешнем облучении тела альфа-частицы могут (при большой поглощенной дозе излучения) вызывать сильные, хотя и поверхностные (короткий пробег) ожоги; при попадании через рот они разносятся по телу током крови, вызывая внутреннее облучение организма. А гамма-лучи являются жеще рентгеновских и пройдут через организм.
4. Для частоты 3 МГц показатель поглощения ультразвука равен 0,7 см-1, а для частоты 10 МГц – 7см-1. Какую частоту предпочтительно использовать для ультразвукового исследования щитовидной железы, а какую для исследования печени? Почему?
Следует учесть, что с повышением частоты ультразвука увеличивается его поглощение в среде. Поэтому исследования глубоко расположенных внутренних органов (печени – 3МГц) вынуждены проводить на более низких частотах, поскольку высокочастотный ультразвук практически полностью поглотится окружающими орган тканями и отраженный от исследуемого объекта ультразвуковой сигнал будет невозможно зарегистрировать. Если же исследуются органы, расположенные на малом расстоянии от поверхности тела (щитовидная железа – 10МГц), то поглощение окружающими тканями сказывается существенно меньше и появляется возможность использовать для диагностики ультразвук более высоких частот.
5. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе стекло-воздух равен 450. Определите скорость света в стекле.
sinαпр/sin900=nстекло/nвоздух; nстекло= 0,707; v/c=1/ nстекло; =3*108/0,707=4,24*108м/с.
6. Определить коротковолновую границу тормозного рентгеновского излучения при напряжении на трубке 30кВ.
Lmin=1,23/U=1,23/30=0,041нм.
Билет 14
1. Зависимость импеданса живой ткани от частоты тока. Эквивалентная схема живой ткани. Физические основы реографии.
Сопротивление ткани max и равно R1 на постоянном токе (ω=0), а с увеличением частоты импеданс сначала быстро уменьшается, а затем, достигнув некоторого значения Z2, остаётся практически неизменным. Такая зависимость указывает на то, что в живой ткани нет элементов, обладающих индуктивностью, но есть элементы, обладающие св-вами ёмкости. Z=R1 (R22+XC2)/ ((R1+R2)2+XC2). Емкостное сопротивление ткани XC=1/ωC определяется её диэлектрическими составляющими. В эквивалентой схеме постоянный ток может идти только через сопротивление R1, так как сопротивление ёмкости С для него бесконечно велико. Но для переменного тока сопротивление емкости уменьшается с увеличением частоты, а с ним уменьшается и полное сопротивление цепи. На очень высоких частотах сопротивление емкости стремится к нулю и импеданс живой ткани стремится к min значению: Z=R1R2/R1+R2. R1- сопротивление кожи,R2 – сопротивление цитоплазмы, крови. Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическими особенностями ткани, что позволяет использовать измерения их электропроводимости в биологических и мед. исследованиях. Для живой ткани обычно R1>>R2, поэтому на средних частотах, когда (1/ωC)<<R1, импеданс описывается формулойZ= (R22+(1/ωC)2). Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическим состоянием и морфологическими особенностями ткани. Методы измерения электропроводимости тканей осуществляются при достаточно низких напряжениях (<50мВ) и слабых токах. Три вида ткани: живая, дефектная, мертвая. Коэф. поляризации (жизнестойкость) ткани К=ZН(v =103)/ZB(v= 106). Для живой ткани К>>1.
Реография (импедансная плетизмография) – метод исследования состояния сосудистой системы путём регистрации периодических изменений импеданса ткани. Омическое сопротивление ткани зависит от степени их кровенаполнения. При увеличении кровенаполнения ткани ее омическая составляющая R импеданса уменьшается, а при уменьшении кровенаполнения – увеличивается. Рассмотрим участок ткани между двумя электродами. Омическое сопротивление R= p L/S= p L2/V. На постоянном токе и на токах низких частот проводить измерения нельзя по соображениям безопасности. На высоких частотах >100кГц емкостное сопротивление стремится к 0 и тогда Z=R=1/Vкр. При постоянной токе из-за большого сопротивления кожи =1МОм практически невозможно зарегистрировать малые изменения общего высокого сопротивления цепи. Важнейшим фактором, определяющим электрическое сопротивление кожи, является толщина рогового слоя эпидермиса и его состояние. Если неороговевающие слои эпидермиса содержат до 70% воды, то роговой слой – лишь 10%, что обуславливает его высокое сопротивление. Но при выделении пота и при наложении влажных электродных прокладок роговой слой может впитывать воду, что снижает его сопротивление. Прокладки налаживают также для устранения прижигающего действия тока под сухими электродами. При увеличении площади электрода переходное сопротивление кожа-электрод уменьшается, но при этом увеличиваются помехи от биопотенциалов работающих мышц. Применяется переменный ток частотой 40-150кГц, что позволяет выделить из общего сопротивления цепи переменный компонент ее омической составляющей.
2. Определите параметры, характеризующие взаимодействие корпускулярного ионизирующего излучения с веществом (линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний линейный пробег).
Линейная плоскость ионизации. Основная часть энергии заряженных частиц и у -квантов, взаимодействующих с в-вом, идёт на ионизацию его атомов и молекул. Степень ионизации зависит от св-в излучения, структуры объекта и расстояния, которое квант проходит в в-ве. α – частицы и протоны создают max ионизацию в конце пробега – перед моментом полной растраты своей энергии. Кол-венной характеристикой ионизирующего эффекта является линейная плотность ионизации i=dl/dn(пар ионов/см), зависит от пути, пройденного частицей в в-ве.
Линейная передача энергии ЛПЭ. Энергия, переданная в-ву, расходуется не только на его прямую ионизацию, но и на другие структурные перестройки. Чем больше энергияdE, переданная излучением слою в-ва толщиной dl, тем сильнее разрушительное действие ионизирующего излучения. Это воздействие характеризуется ЛПЭ=dE/dl[Дж/мкм].
Средний линейный пробег определяется средним значением расстояния, которое частица проходит до тех пор, пока ееEкинне сравняется со средней Eкин энергией атомов и молекул в-ва.
3. Волновое сопротивление (импеданс) мышечной ткани человека равно 1,63*106Па*с/м. Определить скорость распространения ультразвука в мышечной ткани, если ее плотность 1063кг\м3.
Z= p *v; v=Z/ p =1,63*106/1063=1533м/с.
4. Какие способы люминесценции вы знаете? Определите основные характеристики люминесценции: длительность, спектр, квантовый выход.
Люминесценция – излучение, превышающее тепловое при данной температуре и имеющее длительность послесвечения много больше периода световых колебаний (τ>>10-15с). Если атом или молекулу перевести каким-либо образом в возбуждённое состояние, то они затем возвращаются в основное, испуская электромагнитное излучение – люминесценция.
Фотолюминесценция – возбуждение происходит в результате поглощения электромагнитного излучения (обычно видимого или УФ-диапазона). Катодолюминесценция – возбуждение производится электронным ударом по атому или молекуле в-ва (наблюдается в кинескопе, электронно-лучевых трубках). Электролюминесценция – возбуждение атомов и молекул производится электрическим полем. Рентгенолюминесценция – возбуждение производится рентгеновскими лучами, (рентгенолюминесцирующие экраны). Хемилюминесценция – возбуждение происходит в результате хим.р-ции, по схеме: А+В=АВ*=АВ+hv (квант люминесценции). Биолюминесценция – возбуждение молекул происходит в результате биохим. р-ций, происходящих в живом организме. Основные характеристики. Спектр л. – зависимость интенсивности л. от длины волны излучаемого света или частоты. Длительность л. τ – время за которое интенсивность л. уменьшается в е=2,7 раза, т.е. время жизни молекулы в возбужденном состоянии. Квантовый выход л. у – отношение числа квантов л. к кол-ву квантов, поглощенных при возбуждении молекул (всегда <1, из-за наличия неоптических переходов, в-во считается хорошо люминесцирующим, если у>0,01). Спектр возбуждения – зависимость интенсивности возбуждения л. света от длины волны возбуждающего излучения (для многих молекул совпадает со спектром поглощения). Степень поляризации л. – степень поляризации излучения л., при ее возбуждении линейно поляризованным светом и позволяет оценить скорость вращения люминесцирующей молекулы и микросвязь её окружения.
5. Приведите классическое и статистическое определение вероятности случайного события.
Классическая вероятность Р(А) – отношение числа случаев m, благоприятствующих появлению данного события, к общему числуn возможных исходов: Р(А)=m/n. Пусть в некоторой урне есть 20 черных и 80 белых шаров, тогда вероятность извлечения наугад из урны черного шара составит 20/100=0,2. Классическая вероятность принимает значения 0<=P(A)<=1. Если Р(А)=1, то событие достоверно, если же Р(А)=0, то оно невозможно. Статистическое определение вероятности. Проведёмэксперимент. Пусть из общего число N бросков монеты число выпадений герба составило M, решки - К. М и К – частота события. M/Nили K/N – относительная частота. При случайном бросании монеты данные будут самые разные. Но при увеличении числа бросков N относительная частота событий приближается к значению 0,5, которое и определяет их статистическую вероятность. Статистическая вероятность – предел, к которому стремится относительная частота события при неограниченном возрастании обшего числа испытаний: Р(А)=limM/N.
6. Как происходит передача возбуждения от одного участка миелинизированного нервного волокна к другому?
Участки аксона длиной в 2-3 мм покрыты миелиновой оболочкой (шванновской клеткой), между ними перехваты Ранвье около 1мкм. На участках аксона, покрытых миелином, мембрана полностью изолирована и не имеет контакта с межклеточной жидкостью, содержащей ионы Na+, вследствие чего потенциал действия здесь сформироваться не может. Потенциал может сформироваться только в перехватах Ранвье, где мембрана имеет необходимый контакт с межклеточной жидкостью. Пусть один из перехватов возбужден, деполяризован до потенциала φmax. Тогда под действием разности потенциалов (φmax – φ0) между возбужденным и невозбуждённым участками в аксоплазме и на наружной стороне мембраны возникают локальные токи, благодаря которым мембранный потенциал распространяется вдоль аксона как по электрическому кабелю и с большой скоростью. Но по мере удаления от возбужденного участка мембранный потенциал аксона экспоненциально уменьшается. Проведение нервного импульса – сальтаторным (скачкообразным), так как потенциал действия генерируется только в перехватах Ранвье. Скорость распространения потенциала действия возрастает с увеличением его диаметра. Если с помощью яда заблокировать натриевые каналы в одном перехвате, то потенциал действия сформирует на следующем, так как амплитуда затухающего местного потенциала ещё сможет достичь на нем порогового потенциала возбуждения. Но если заблокировать подряд 2 или более перехватов, то потенциал на последующих сформироваться не сможет и проведение нервного импульса будет блокировано.
Билет 15
1. Рентгеновское излучение, возникновение тормозного рентгеновского излучения, его спектр и коротковолновая граница. Регулировка жесткости и интенсивности рентгеновского излучения.
Рентгеновское излучение – электромагнитные волны с длиной 80нм до 10-5нм. Его длинноволновая область перекрывается с коротковолновым УФ-излучением, а коротковолновая – с у-излучением. Длинноволновое рентгеновское излучение – мягкое, а коротковолновое – жестким. Тормозное рентгеновское излучение – возникает при резком торможении заряженных частиц (обычно е). Источник – рентгеновская трубка. Раскалённая током Iнак спираль катода испускает е (термоэлектронная эмиссия), которые под действием высокого напряжения U движутся на анод, приобретая Екин=еU. При падении на анод е резко тормозят, их Екин переходит частично в энергию рентгеновского излучения hv, а оставшаяся часть – в теплоQ, eU=hv+Q. Если Q=0, то eU=hvmax, отсюда находим коротковолновую границу R-спектра – Lmin (vmax) рентгеновского излучения при заданном напряжении U на трубке: Lmin=c/vmax=hc/eU=1,23/U(кВ). Поток электронов, падающих на анод, порождает рентгеновские кванты разных энергий, вследствие чего спектр тормозного рентгеновского излучения оказывается сплошным. Спектры тормозного рентгеновского излучения. По оси ординат спектральная плотность потока Ф рентгеновского излучения. Max тормозного излучения приходится на длину волны в 1,5 раза большую коротковолновой границы: Lmax=1,5Lmin. С повышением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки (U2>U1)в спектре тормозного рентгеновского излучения уменьшается Lmin и излучение становится более жестким. Поэтому регулировка жесткости излучения в рентгеновских аппаратах осуществляется изменением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки. Полный поток Ф (Вт) тормозного рентгеновского излучения зависит от силы тока Iи напряжения U в рентгеновской трубке и рассчитывается по формуле: Ф=kIU2Z, где k=10-9 (Вт-1) – коэф. пропорциональности, Z – номер атома в-ва анода в системе элементов. Регулировать поток ренгеновского излучения можно как путем изменения напряжения U, так и путем изменения тока I в рентгеновской трубке. При изменении напряжения поток излучения будет изменяться быстрее, пропорционально U2, но одновременно будет изменяться и жесткость (спектральный состав), что не всегда желательно. Если увеличить силу тока в трубке, то поток излучения растет медленнее, но спектр и жесткость излучения при этом не изменяются.
2. Каков механизм возникновения пульсовых волн в системе кровообращения? От чего зависит скорость пульсовых волн, какое диагностическое значение имеет её определение?
При выбросе крови в аорту во время систолы часть Екин систолического объёма крови переходит в потенциальную энергию упруго деформированных стенок аорты. При диастоле потенциальная энергия деформированного крупного кровеносного сосуда переходит в Екин порции крови, создавая дополнительный фактор, способствующий ее движению. При выбросе крови во время систолы давление в аорте и других артериях возрастает, а затем падает во время диастолы. Пульсовая волна – распространяющаяся по артериям волна деформации стенок сосудов и сопровождающая её волна повышенного давления в сосудах. Первый пик (70-120мм.рт.ст.) образуется за счёт систолической, прямой волны, формируемой объёмом крови в систолу, передающимся напрямую от левого желудочка к пальцам верхних конечностей. Второй пик образуется за счёт отражённой волны, которая возникает из-за отражения объема крови, передающегося по аорте и крупным магистральным артериям нижним конечностям, и направляющегося обратно в восходящий отдел аорты и далее к пальцам верхних конечностей. Давление на стенки кровеносных сосудов в некоторой точке сосудистой системы Р=Рср+Р(t), где Рср – средний уровень трансмурального давления (разность давлений на внутреннюю и наружную стенки сосуда) в сосуде (постоянная составляющая в сосуде), Р(t) – переменная составляющая, определяемая пульсовыми колебаниями давления в сосуде. Колебания давления вызывают и изменяют объём кровенаполнения: V=V0+kP, где V0– средний во времени объём крови в сосуде; k – коэф. пропорциональности между давлением и объёмом, зависит от эластичности сосуда; Р – переменная, составляющая давление. Зависимость давления крови от времени в крупном кровеносном сосуде: пульсовое давление (70-120); min или диастолическое (0-70); среднее давление (0-100); max или систолическое (0-120). Пульсовые колебания давления могут представлены в виде набора гармонических составляющих. Первая гармоника:
Р1=Р0е-αxsinω(t-x/v), гдеР0 – амплитуда пульсовых колебаний, α – коэф. затухания пульсовой волны, х – расстояние от сердца до данной точки, ω – циклическая частота сердечных сокращений; t – время; v – скорость распространения пульсовой волны. Формула Моенса-Кортевега v = (Eh/ p d), где Е – модуль упругости стенки сосуда=Юнга; h – толщина стенки сосуда; d – диаметр сосуда, р - плотность крови. С увеличением жесткости Е сосуда, увеличением толщины его стенки и с уменьшением диаметра скорость пульсовой волны возрастает. Частота и продолжительность пульсовой волны зависят от особенностей работы сердца, а величина и форма ее пиков – от состояния сосудистой системы. Скорость пульсовой волны увеличивается: с возрастом, т.к. сосуды становятся более хрупкими и модуль упругости увеличивается, с увеличением кровяного давления. Определение скорости распространения пульсовой волны: Начало систолы происходит раньше, чем начало увеличения прилива крови к исследуемому участку сосуда. Для распространения волны давления по сосудистой системе требуется некоторое время ∆t. Зная из анатомических соображений расстояние по сосуду от сердца до исследуемого участка v=L/∆t. В любой точке сосудистой системы давление крови: Рсс=Р0+ pgh +P, гдеР0 – атмосферное давление (в правом предсердии); pgh – гидростатическое давление; Р – давление, создаваемое сердцем.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 30 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |