Sprawozdanie z ćwiczenia z fizyki medycznej
Temat: Kalorymetryczne wyznaczanie przepływu krwi
Wykonujący: 1. Mateusz Chojnicki			Wydział Stomatologii Rok I Semestr I
Prowadzący: dr n. med. Wojciech Podraza
Grupa i podgrupa	Data wykonania ćwiczenia	Data oddania sprawozdania		Ocena	Podpis
K1A	10.01.02	24.01.02

1. Podstawy Teoretyczne

Objętość przepływającej w jednostce czasu cieczy nazywamy całkowitym przepływem v:

v=V/t

gdzie

V - objętość przepływającej w czasie t cieczy

T - czas przepływu cieczy o objętości V

Przepływ Vkr. Krwi przez tkanki organizmu warunkuje ich prawidłową prace. Jego zaburzenia oznaczają zazwyczaj istnienie procesu chorobowego w organizmie. DO pomiaru przepływu krwi w organizmie stosowanych jest szereg metod, np.: kalorymetryczna, izotopowa, pletyzmograficzna, termooporowa i indukcyjna.

Metoda kalorymetryczna ustępuje innym pod względem dokładności, ale jest wygodniejsza w zastosowaniu, gdyż wymaga włożenia badanej kończyny do zlewki, lub do kalorymetru wodnego, a wynik otrzymamy poprzez mierzenie zmiany temperatury wody.

2. Cel Ćwiczenia

Wyznaczanie szybkości oraz procentowego przepływu krwi w dłoni zanurzonej w zimnej wodzie.

3. Przebieg Ćwiczenia

a) Wyznaczamy objętość Vd dłoni:

Dłoń umieszczona w zlewce (o pojemności 800ml) zalewamy bardzo zimna woda z kranu do poziomu Ve = 800 ml. Tak aby była ona zanurzona równo po staw nadgarstkowy zaznaczamy na niej granice zanurzenia. Wyciągamy dłoń ze zlewki i za pomocą menzurki zmierzamy objętość Vm wody. Z różnicy objętości Ve - Vw obliczamy objętość zanurzonej dłoni Vd.

b) Do zlewki wlewamy taka ilość wody (ok. 400 ml), aby dłoń (lekko zwinięta w pieść) była zanurzona do wcześniej zanurzonej granicy. Po wymieszaniu mierzymy temperaturę początkowa wody.

c) Umieszczamy ponownie rękę w zlewce, zanurzając ja po staw nadgarstkowy do dokładnie oznaczonej granicy (nie opierając jednak przedramienia o brzeg naczynia, ze względu na ucisk na naczynie krwionośne). Osoba badana poruszając palcami miesza wodę w kalorymetrze.

d) Co minutę przez 30 min. Mierzymy i notujemy temperaturę wody. W tym czasie nie wyjmujemy dłoni z wody.

e) Po 30 minutach wyjmujemy dłoń z wody i mierzymy tętno.

f) Wyniki pomiarów zmian temperatury w czasie przedstawiamy na wykresie:

T= f(t)

Gdzie:

T - temperatura [C]

t - czas [min]

Początkowy odcinek zależności T(t) jest mało przydatny (kończyna jest ochłodzona na skutek niższej temperatury wody niż dłoni). Do obliczeń wykorzystujemy przyrost temperatury po upływie 15 min. Na podstawie zoptymalizowanej liniowej części tej zależności odczytujemy temperaturę Ta (t = 15 min.) i Tb (t= 30 min.)

4. Uzyskane wyniki

Obliczenia dokonane dla jednej osoby:

1. Obliczamy masę dłoni m, korzystając ze wzoru:

m = d V [g]

gdzie:

d - gęstość ciała ludzkiego[= 1.066 g / cm]

V - objętość dłoni [ cm ]

Masa dłoni wynosi m = 242,17 g

Korzystając z bilansu cieplnego Qo = Qp obliczamy Q oddanego przez kończynę

Qo = dkr Vkr ckr [37 - (Ta + Tb) / 2]

Gdzie:

d - gęstość krwi ( dla mężczyzn - 1.060, a dla kobiet - 1.050 g/cm)

c - ciepło właściwe krwi ( = 0.86 cal /g deg)

V - objętość przepływającej w czasie Δt krwi [ cm ]

ciepło oddane wynosi Qo = 12093

2. Korzystając z bilansu cieplnego:

Qo = Qp

Obliczamy objetość krwi Vkr [ cm ] ze wzoru:

V = Qp / d c [ 37- (Ta +Tb) /2 ]

gdzie:

d - gęstość krwi ( dla mężczyzn - 1.060)

c - ciepło właściwe krwi ( = 0.86 cal /g deg)

V - objętość przepływającej w czasie Δt krwi [ cm ]

V = 909,8 ( cm )

3. Obliczamy prędkość przepływu krwi w kończynie - v [ ml/min], korzystając ze wzoru:

v = V/t

gdzie:

t - czas, w którym nastąpił przyrost temperatury Δ = T - T

to v = 60,65 (ml/min)

d) Jeżeli założymy, ze objętość wyrzutowa serca wynosi No = 70ml, to mnożąc ja przez częstość skurczów i przyjmując te wartość N za 100% możemy wyznaczyć procentowy (tzn. wyrażony w %) przepływ krwi w kończynie:

N - 100%

v - x%

to v = 86,64%

Czas (min.)	Temp.
1	15,9
2	16,6
3	17,7
4	18,4
5	19,6
6	19,9
7	20,2
8	20,4
9	20,6
10	20,7
11	20,8
12	20,9
13	21
14	21,1
15	21,2
16	21,3
17	21,5
18	21,5
19	21,7
20	21,8
21	21,8
22	21,8
23	21,8
24	21,9
25	21,9
26	22,0
27	22,0
28	22,1
29	22,1
30	22,1

5. Wnioski

Na skutek przepływu ciepłej krwi pochodzącej z serca woda się ogrzewa. Oczywiście wynik nie jest dokładny, ponieważ zlewka była szklana i Ona mogła odpromieniować ciepło, lub pobrać z otoczenia grzejąc, lub ochładzając wodę.

---