8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
1/18
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 1
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
2/18
KRVNI SUDOVIKRVNI SUDOVI
rvnrvn su ovsu ov :: ar er e,ar er e, ar er o e,ar er o e, ap are,ap are, venu e,venu e, venevene.. oosastavilisastavili svesve krvnekrvne sudovesudove jedne jedne nana druge,druge, moglimogli bibi smosmo okružitiokružiti
ZemljuZemlju 22,,55 putaputa..
2
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
3/18
SRCE ISRCE I KRVKRVOTOKOTOK
Srce je dvostruka pumppumpa, koja pumpa krvkroz dva cirkulatorna sistema: pulmonalni
mali ~20% i sistemski veliki krvotok
(~80%).
Vaše srce se kontrahuje (kuca) oko 70 puta uminutu i oko 30 miliona puta tokom jedne
godine!
krvotokkrvotok dobijadobija sese kontrakcijomkontrakcijom mišićamišićaatrijumaatrijuma,, odnosnoodnosno ventrikulaventrikula..
3
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
4/18
SRCE I KRVOTOK
Aorta
P
12016
p (kPa) p (mmHg)ProticanjeProticanje krvikrvi imaima uvekuvek
istiisti smsmj jer er..
DA LA
Vena
cava
100
8010
12
14
AortaAorta
a
Jedan ciklus:Jedan ciklus:
1.1. LijLijevevii atrijumatrijum (LA)(LA)
LVDV40
204
6
LA
pp okooko 11 kPakPa (7,5 mm Hg)(7,5 mm Hg)
2.2. LijLijevevii ventrikulventrikul (LV)(LV)
0
20
10
0
23
DVtb
DV
AP
3.3. PProtokrotok krvikrvi krozkroz velikiveliki
krvotokkrvotok
Ar
KV
00DA tc4.4. DDesniesni atrijumatrijum (DA)(DA)
p op okoko 0,80,8 kPakPa (6 mmHg)(6 mmHg)
K
ElementiElementi KVSKVS – – srcesrce
= - z..
p op okoko 33 kPakPa (20 mmHg)(20 mmHg)
6.6. Protok krvi kroz maliProtok krvi kroz mali
4
sistemskisistemski ii plućniplućni krvotokkrvotok.krvotokkrvotok
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
5/18
Pulsni talasi i elastičnost krvnih sudova
10
16
vF (a)
t(s)1 2
F v (b)
Kretanje tečnosti kroz cijevi neelastičnih. .
5
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
6/18
Mehanički rad srca
Udarni volumen srca iznosi V = 70 - 80 ml i prolazi kroz oba krvotokaistovremeno.
kPa
lijevi ventrikul
aorta
lijevi ventrikul.
mehaničkim kontrakcijama
mora da generiše energiju
arteri e
arteriole
desni
načina:
1. Rad na prebacivanju 70 ml
2
kapilare
vene
ven r u
plućadesnog atrijuma krozsistemski krvotok i od desnog
ventrikula do levo atri uma
Promena pritiska krvi duž krvnog stabla.
kroz pulmonalni krvotok
2. Rad na prebacivanju krvi iz
atrijuma u ventrikule (taenergija je mala pa se može
zanemariti)
3. Kinetička energija toka krvi;
6
ova energija je približno ista u
oba krvotoka.
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
7/18
Brzina proticanja krvi kroz krvne sudove
30cm/s 6000cm2
brzina 5cm/s
218cm2
aorta kapilare vena cava
Promjena brzine krvi duž krvnog stabla
7
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
8/18
Karakteristike protoka krvi kroz kapilare
Najmanji krvni sudovi su
kapilare (dijametar ~ 20 m).
Njihov ukupni poprečni pre-
sjek je ogroman - oko 6000
cm2 jer ih ima više miliona.
Na preseku aktivnog mišića
kapilara je oko 190/mm2.
pk pkpo po
g m ne mase u upna
dužina kapilara iznosi oko
190 km, a površina zidova,
ka venamakrviod arterija
Simultano dejstvo krvnog i osmotskog pritiska duž
materije, oko 12 m2.
Na taj način su ćeije mišića ukapilare.
OsmotskiOsmotski pritisakpritisak ppoo je je okooko 33 kPakPa ((2020 mmHg),mmHg),
ppkk vrednostvrednost menjamenja odod 33,,33 kPakPa ((2525 mmHg)mmHg) nana
dobrom kontaktu sa kapila-
rama. U sr čanom mišiću je
skoro svaka ćelija u
8
arterijskomarterijskom kraju,kraju, dodo 11,,33 kPakPa ((1010 mmHg)mmHg) nana
venskomvenskom krajukraju..
kontaktu sa kapilarom.
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
9/18
APLIKACIJA POAZEJEVOG ZAKONA
e na prom era g e
on ro a pro o a rv oo o umen ow a e
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 9
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
10/18
protoka (intenzitet protoka) fluida zavisi od veličine radijusa medicinske igle.
Efikasni e e ovećati rom er i le ne o radi ent ritiska kako bi se ovećaointenzitet protoka.
Prim er: Poveća mo radi us i le 2 uta i uočimo šta treba uraditi da bi se isti efekatpostigao sa povečanjem pritiska.
4
124
2
1
2
1 2; r r r
r
I ⋅== 11 p
I I
Δ=
( )4
4
1
1
2
1
2 r
r
I ⋅=
11 p I Δ
=4
1
1
2
1
16 r
r
I ⋅= 21
16
p
Δ⋅=Δ
⋅
12 ⋅
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 10
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
11/18
,povećanje promjera radijusa igle je mnogo efektniji način povećanja
volumnog protoka fluida, u odnosu na pomjeranje boce na viši položaj.
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 11
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
12/18
Kontrola
protoka
krvi
Srce pumpa krv kako bi dopremilo oksigen i hranjiljive tvari do tjelesnih ćelija.Šta se dešava kada nema potrebe za opskrbom?
Srce i cirkulatorni sistem, naizmjenično, koriste sve načine koji im stoje na ras ola an u da enerišu od ovara ući intenzitet rotoka.
Koji fizikalni faktori utiču na intenzitet protoka krvi??
a) razlika
pritisaka,b) radijus,
c) dužina,d) viskoznost krvi.
Koje od navedenih faktora cirkulatorni sistem koristi za kratkoročnu kontrolu krvnog pritiska??
Krvni pritisak a us rvnog su a
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 12
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
13/18
e o mo e pove a raz u pr sa a pove an em n enz e a s e on ra c e frekvencije otkucaja srca(brzine rada).
Ako se zahtjeva dvostruko povećanje intenziteta protoka, sistolni pritisak bi trebao
porasti 100 %, što je, ustvari, sa 120 mmHg na 240 mmHg, mjereno na sljedeći način:
11 Δ=
p I
2
11
22
Δ
Δ=
⋅
p
I
I
%200%1002
212
=⋅=Δ
Δ⋅=Δ p p
Ovako velik pritisak(abnormalan) je veoma opasan i može uzrokovati krvarenje i hipertrofiju srčanog mišića !!!!
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 13
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
14/18
Šta je alternativni mehanizam??
Kako je otpor protoku snažno ovisan o povećanju radijusa cijevi, ovakvarom ena može efikasno kontrolisati intenzitet rotoka krvi do tkiva.
Dvostruko povećanje inteziteta protoka zahtjeva samo 20% povećanje radijusaarteriola, što se računom i dokazuje:
;4
2
4
1
2
1=
r
r
I
I
2 4
2
41
2
1=
⋅ r
r
I
I
%120%1002,12
2
4 4
12
4
1
4
2
=⋅=⋅=
⋅=
r r
r r
Ustvari, kada postoji potreba za povečanjem intenziteta protoka krvi, tijelopovećava obadvoje: kontrakciju srca i frekvenciju rada, kao i radijus arteriola.
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 14
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
15/18
ARTEROSKLEROZA Kod arteroskleroze, arterije imaju abnormalno debele zidove, iabnormalan uzak promjer krvne žile.
„suženje‐ stenoza“ Za posljedicu, imamo da organ koji se snabdjeva pomoć ustenozne arter e presta e un c on sat .
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 15
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
16/18
apr m er, a o se ova av pr m er o a e es u oronarno ar er , o omse snabdjeva srčani mišić, srce može postati ishemično (restrikcija usnabdjevanju krvlju) ili za posljedicu može imati infarkt.
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 16
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
17/18
Naslage na zidovima povečavaju masu arterijskog zida, što smanjuje njegovu
Kada je frekventnost oboljele arterije umanjena naslagama koje opterećujun ene zidove do a roksimativne ednake vri ednosti kao kod ulsira uće tokakrvi, zid arterije može poćeti da rezonantno osciluje.
va scenar a uzro ovana o te en em z og osc ovan a z a arter e:
a) dodatno suženje ostalih dijelove arterije uzrokujući utočišta za izgradnju akumulacija plaka i drugih ostataka
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 17
8/17/2019 Aplikacija Poazijevog zakona
18/18
1. Prosječni intenzitet toka krvi u tijelu iznosi
= , , a pros e n arter s pr t sa p = , a.
a) prosječnu snagu lijeve sr čane komore usljed rada sile
ritiskab) rad za vrijeme sistole 0,21 s ?
2. Realan fluid zadane viskoznosti protiče kroz cijev
.
poluprečnik cijevi smanji za 17%, približno koliko se
puta mora povećati razlika pritisaka na krajevima cijevida bi protok tekućine ostao isti.
10.10.2011Priredio: dr. sc. Kunosić Suad, docent
Katedra za Biofiziku i medicinsku fiziku 18