Межпредметные связи темы

Медбиофизика Физиология

Хирургия

Фармакология

Пропедевтика

Физиотерапия

Онкология

Истоки:Выход:

Физико-химическиеТечение и свойства

свойства вещества:жидкостей

плотность, вязкость.

Внутрипредметные связи темы

Гидродинамика:Физические

стационарное течение основы

жидкости, уравнение гемодинамики

неразрывности, уравне- Биореология

ние Бернулли

Медбиофизика Физико-химические свойства жидкостей: Вязкость жидкости. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Уравнение Ньютона. Течение вязкой жидкости по трубам. Формула Пуазейля. Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса. Методы определения вязкости жидкости. Клинический метод определения вязкости крови.

Пропедевтическая клиника

• Физические методы измерения вязкости крови и кровезаменителей.

• Диагностические методы измерения вязкости медико-биологических жидкостей.

• Изменение вязкости медико-биологических жидкостей (крови, желчи, мокроты) под воздействием лекарственных препаратов: снижающих и повышающих вязкость.

Фармакология

• Вязкость лекарственных веществ. Препараты, изменяющие вязкость крови: замедляющие свертывание крови (антикоагулянты – гепарин, гирудин), повышающие свертывание крови (хлористый кальций), препятствующие образованию тромбов.

• Вязкость кровезамещающих жидкостей.

• Изменение пористой структуры лекарственных препаратов путем изменения вязкости растворов.

Хирургия

• Вязкость крови, механические свойства сосудов, протезирование сосудов, требования безопасности сосудистых протезов.

• Моделирование системы кровообращения. Скорость пульсовой волны и модуль упругости сосудистой стенки.

• Кровотечения и кровопотеря: методы определения циркулирующей крови, наиболее часто используемые в клинике; скорость кровотечения и различные методы ее измерения.

• Режимы течения крови (ламинарное, турбулентное).

Физиология

• Физические основы определения скорости кровотока (ударного объема крови).

• Сердце, как насос.

• Увеличение вязкости крови и ухудшения реологических свойств эритроцитов в зависимости от структуры биологических мембран.

• Термодинамика вязкости и анализ свободной энергии системы «Эритроцит-плазма-сосудистая стенка», как основа для диагностики гипертензии.

Гигиена труда

• Уравнение Бернулли и его следствия: использование следствий из уравнения Бернулли при устройстве систем вентиляции производственных помещений.

• Значение скорости движения воздуха в вентиляционных отверстиях.

• Физические методы исследования систем вентиляции.

• Вязкость жидкости: изменение вязкости крови у рабочих горячих цехов.

Физиотерапия

• Аппаратура, влияющая на изменение вязкости медико-биологических жидкостей: кровь, желчь, мокрота.

3. Задания для самоподготовки к занятию

Проработать рекомендуемую литературу и уметь ответить на контрольные вопросы:

1. Вязкость жидкостей и ее природа. Причины, обуславливающие вязкость.

2. Величина силы внутреннего трения. Формула Ньютона. Градиент скорости. Ньютоновские и неньютоновские жидкости.

3. Коэффициент вязкости (его определение, физический смысл, единицы измерения). Зависимость коэффициента вязкости от температуры

4. Объем жидкости, протекающий через капилляры. Формула Пуазейля. Градиент давления.

5. Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса

6. Методы определения вязкости жидкости: капиллярный вискозиметр, метод падающего шарика (метод Стокса)

7. Вязкость крови. Вискозиметр для определения вязкости крови.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ И САМОКОНТРОЛЯ ПО ИСХОДНЫМ ЗНАНИЯМ.

А. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

1. В чем заключается явление внутреннего трения? Вследствие каких причин оно возникает?

2. Как происходит течение реальной жидкости по горизонтальному руслу?

3. Какие течения называют ламинарными и турбулентными?

4. Каким уравнением выражается величина силы внутреннего трения жидкости? Как направлена сила трения?

5. Чем отличаются ньютоновские от неньютоновских жидкостей?

6. Что называется коэффициентом внутреннего трения жидкости? и в каких единицах он выражается в система СИ и СГС?

7. От каких величин зависит коэффициент вязкости?

8. Как зависит вязкость жидкостей от температуры?

9. Почему коэффициент внутреннего трения жидкостей убывает с температурой, а у газов возрастает?

10. Что такое градиент скорости? Градиент давления?

11. Что выражает собой формула Пуазейля?

12. Как происходит движение твердого тела в вязкой жидкости? Какие силы действуют на шарик, падающий в жидкости?

13. Почему, начиная с некоторого момента времени, шарик движется равномерно?

14. Что выражает собой закон Стокса?

15. Почему формула Стокса справедлива при медленном равномерном движении шарика малого диаметра в безграничной среде?

16. Какие существуют методы определения вязкости жидкостей?

17. Сделайте вывод расчетной формулы для определения коэффициента внутреннего трения методом вискозиметра?

18. Какие допущения сделаны при описании теории методов определения вязкости?

Б. ПРОФИЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

а) Для медико-профилактического факультета

1. Для каких биологических объектов определяется вязкость и зачем?

2. Как можно рассчитать скорость выпадения пыли в воздухе?

3. Какими факторами определяется величина коэффициента вязкости крови?

4. Какими методами можно определить вязкость медико-биологических жидкостей?

5. С какой целью определяют вязкость некоторых продуктов питания?

б) Для лечебного факультета

1. Что представляет собой объект исследования при определении вязкости в практике врача?

2. Как можно определить скорость оседания эритроцитов в плазме крови?

3. Какими факторами определяется величина коэффициента вязкости крови?

4. Чему равна вязкость крови человека в норме и патологии?

5. К какому типу жидкостей относится кровь человека?

6. Как определяют коэффициент вязкости крови?

Перечень элементов УИРС

1. Реферативные темы:

1. Вязкость биологических сред и их значение для жизнедеятельности организма.

2. Роль вязкости как смазочного фактора у некоторых биологических жидкостей.

3. Вязкость крови в норме и патологии. Факторы, влияющие на вязкость крови. Физические свойства кровезаменителей.

4. Оценка реологических свойств крови.

5. Закон Стокса и движения мелких частиц в жидкости.

6. Диагностические методы измерения вязкости медико-биологических жидкостей.

2. Экспериментальные темы:

1. Физические методы измерения вязкости крови и кровезаменителей.

2. Определение вязкости масел методом падающего шарика (методом Стокса)

3. Решение медико-биологических задач по теме «Течение вязких жидкостей»

3. Этапы занятия и контроль их усвоения

1. Вводная часть- 5 мин.

(организационный момент, мотивация, цели занятия)

Подготовительная работа к восприятию темы - собеседование по контрольным вопросам к домашнему заданию, проверка выполнения домашнего задания- 30 мин.

1. Основная часть занятия (содержание занятия)

1. Внутренне трение (вязкость) жидкости. Природа сил внутреннего трения………………………………………………………….5 мин

2. Величина силы внутреннего трения жидкостей, формула Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости……………................................................................5 мин

3. Коэффициент вязкости жидкостей. Единицы измерения вязкости жидкости в системах СИ и СГС. Зависимость коэффициента вязкости от температуры…………………..............................5 мин

4. Объем жидкости, протекающий через капилляры. Формула Пуазейля……………………………………………………….5 мин

5. Движение тел в вязкой жидкости. Закон Стокса…………...5 мин

6. Вязкость биологических систем, вязкость крови…………..10 мин

7. Методы определения вязкости жидкости…………………...10 мин

8. Клинический метод определения вязкости крови.

Вискозиметр Гесса для определения вязкости крови…........10 мин

9. Инструктаж преподавателя по методам измерения

вязкости растворов глицерина и кровезаменителей………..10 мин

10. Выполнение студентами измерений для определения вязкости растворов глицерина. Исследование зависимости вязкости растворов глицерина от их концентрации.

Построение графика этой зависимости……………………...40 мин

11. Прием отчетов по лабораторной работе,

заключительный контроль знаний студентов…..………….30 мин

3. Заключительная часть - 10 мин.

1)Подведение итогов

2) Ответы на вопросы студентов

3)Домашнее задание к следующему занятию.

Теория вопроса

1. Понятие вязкости

Реология (от греч. – теку) – раздел механики, посвященный изучению текучести жидких и газообразных сред, а также процессов, связанных с остаточными деформациями твердых тел.

Реологические свойства жидкости характеризуются различными физико-химическими параметрами и прежде всего плотностью и вязкостью. Каждый медико-биологический объект обладает множеством таких физических свойств и выражается различными количественными характеристиками, знание которых важно для лечебной и диагностической медицины. На выходе медицинского прибора – капиллярного вискозиметра, можно получить информацию о вязкости медико-биологических жидкостей.

Гемореология изучает биофизические особенности крови как вязкой жидкости.

Вязкость – это внутреннее трение, наблюдаемое в жидкостях и газах, при котором осуществляется перенос количества движения молекулами из слоя в слой, то есть во всем объеме вещества.

II. Причины, обуславливающие вязкость (природа вязкости):

1. Наличие межмолекулярных сил притяжения.

2. Наличие хаотического (теплового) движения молекул.

III. Факторы определяющие вязкость вещества:

1. Химическая природа вещества

2. Структура вещества

3. Наличие примесей

4. Изменение температуры

5. Градиент скорости соприкасающихся слоев

IV. Биологические среды обладающие вязкостью:

1. кровь, циркулирующая в кровеносных сосудах,

2. лимфа, заполняющая межклеточные пространства и циркулирующая в лимфатической системе,

3. спинномозговая жидкость, заполняющая желудочки головного мозга и спинномозговой канал,

4. “водянистая влага” заполняющая переднюю камеру глаза,

5. стекловидное тело - студенистая масса, заполняющая заднюю камеру глаза,

6. перилимфа и эндолимфа, заполняющая внутреннее ухо,

7. перилимфа, заполняющая каналы вестибулярного аппарата,

8. цитоплазма, заполняющая клетки организма,

9. синовиальная жидкость, заполняющая полости суставов,

10. пищеварительный сок, желчь, моча, слюна, слёзы.