Sprawozdanie z ćwiczenia z fizyki medycznej |
||||
Temat: Kalorymetryczne wyznaczanie przepływu krwi |
||||
Wykonujący: 1. Marta Broszko 2. 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 |
|
|
Przyrządy:
Cyfrowy miernik temperatury, cylinder miarowy ( menzurka), zlewka o pojemności 800 ml, stoper lub zegarek, kalkulator, linijka.
Materiały:
Zimna woda z kranu, papier milimetrowy, ołówek
Wprowadzenie:
Objętość przepływającej w jednostce czasu cieczy nazywamy całkowitym przepływem v
v = V / t [ m /s ]
gdzie:
V - objętość przepływającej w czasie t cieczy,
t - czas przepływu cieczy o objętości V .
Przepływ v krwi przez tkanki warunkuje ich prawidłową pracę. Jego zaburzenia oznaczają zazwyczaj istnienie procesu chorobowego w organizmie. Do pomiaru przepływu krwi w organizmie stosowane są metody:
a)kolorymetryczna
b)izotopowa
c)pletyzmograficzna
d)termooporowa i indukcyjna
Wymienione metody są dość kłopotliwe w zastosowaniu, jednak proponowana w ćwiczeniu metoda kalorymetryczna, mimo tego, iż ustępuje wielu innym pod względem dokładności, przewyższa je ze względu na dużą prostotę i łatwość dokonania pomiaru.
Najbardziej nadaje się do badania ukrwienia części lub całych kończyn. W metodzie tej przepływ w badanym obiekcie określany jest na podstawie wyników pomiaru zmian temperatury wody w danym czasie.
Cel ćwiczenia:
Wyznaczanie szybkości przepływu krwi w dłoni zanurzonej w zimnej wodzie.
Przebieg ćwiczenia:
Wyznaczamy objętość V dłoni, poprzez odjęcie od objętości wody z dłonią (800ml)objętości samej wody.
Mierzymy temperaturę początkową wody, która wynosi 15 C
Umieszczamy rękę w zlewce i poruszając palcami mieszamy wodę w kalorymetrze
Ćwiczenie wykonywane jest dla dwóch osób, z których pierwsza będzie badana ta, która ma niższą temperaturę palców.
Co minutę przez 30 minut mierzymy i notujemy temperaturę wody. W tym czasie nie wyjmujemy dłoni z wody.
Po 30 minutach wyjmujemy dłoń z wody i mierzymy tętno, które wynoszą odpowiednio dla dwóch badanych osób: 81 i 70 na minutę.
Wyniki pomiarów zmian temperatury w czasie przedstawiamy na wykresie:
T = f( t )
gdzie:
T - temperatura wody [ C ]
t - czas [ min ]
Początkowy odcinek zależności T(t) jest mało przydatny, gdyż kończyna jest ochłodzona na skutek niższej temperatury niż dłoni. Do obliczeń wykorzystujemy przyrosty temperatury po upływie 15 minut. Na podstawie zoptymalizowanej części tej zależności odczytujemy temperaturę T ( t = 15 min) i T ( t = 30 min).
Obliczenia dokonane dla obydwu osób:
Obliczamy masę dłoni m , korzystając ze wzoru:
m = d V [g]
gdzie:
d - gęstość ciała ludzkiego[= 1.066 g / cm]
V - objętość dłoni [ cm ]
Masy dłoni wynoszą odpowiednio : m = 234,52 g , m = 266,5 g
Wiedząc, że Q = Q obliczamy Q oddanego przez kończynę w czasie t = t - t
Q = 11913 , Q = 11847
Korzystając z bilansu cieplnego:
Q = Q
Obliczamy V [ cm ] ze wzoru:
V = Q / d c [ 37- (T +T) /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 ]
Podstawiając do powyższego wzoru otrzymujemy odpowiednio:
V = 909,8 ( cm ) i V = 904,8 ( cm )
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
Korzystając z podanego wzoru mamy odpowiednio:
v = 60,65 (ml/min) i v = 60,32 (ml/min)
Zmiany temperatury wody w czasie pomiaru zamieszczamy
L.p. |
Temperatura |
|
Kolejne minuty po |
|
1 osoba |
2 osoba |
których mierzymy czas |
1 |
18,3 |
17,9 |
1 |
2 |
18,5 |
18,6 |
2 |
3 |
18,9 |
19 |
3 |
4 |
19,1 |
19,4 |
4 |
5 |
19,3 |
19,7 |
5 |
6 |
19,5 |
19,9 |
6 |
7 |
19,7 |
20,2 |
7 |
8 |
19,9 |
20,4 |
8 |
9 |
20 |
20,6 |
9 |
10 |
20,2 |
20,7 |
10 |
11 |
20,4 |
20,8 |
11 |
12 |
20,5 |
20,9 |
12 |
13 |
20,7 |
21 |
13 |
14 |
20,7 |
21,1 |
14 |
15 |
20,9 |
21,2 |
15 |
16 |
20,9 |
21,3 |
16 |
17 |
21,1 |
21,4 |
17 |
18 |
21,4 |
21,4 |
18 |
19 |
21,8 |
21,5 |
19 |
20 |
22 |
21,6 |
20 |
21 |
22,2 |
21,6 |
21 |
22 |
22,4 |
21,6 |
22 |
23 |
22,5 |
21,6 |
23 |
24 |
22,6 |
21,6 |
24 |
25 |
22,7 |
21,7 |
25 |
26 |
22,8 |
21,7 |
26 |
27 |
22,9 |
21,7 |
27 |
28 |
22,9 |
21,8 |
28 |
29 |
23 |
21,8 |
29 |
30 |
23,1 |
21,9 |
30 |
Wnioski:
W miarę upływu czasu temperatura wody w zlewce rośnie na skutek przekazywania jej ciepła przez krew przepływającą przez kończynę.
1