Question

Difficulty: HardHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Vazodilatör bir ajanın etkisiyle bir periferik arterin yarıçapının (rr) 22 katına çıktığı, ancak eş zamanlı olarak gelişen polisitemi nedeniyle kan viskozitesinin (η\eta) de 22 kat arttığı bir klinik tabloda; arteriyel perfüzyon basıncı (ΔP\Delta P) sabit tutulursa, bu damardaki kan akım hızı (vv) ve Reynolds sayısı (ReRe) başlangıç değerlerine göre nasıl değişir?

  1. Akım hızı (vv) 22 katına çıkar, Reynolds sayısı (ReRe) 22 katına çıkar.Answer
  2. B
    Akım hızı (vv) 44 katına çıkar, Reynolds sayısı (ReRe) 44 katına çıkar.
  3. C
    Akım hızı (vv) 22 katına çıkar, Reynolds sayısı (ReRe) değişmez.
  4. D
    Akım hızı (vv) değişmez, Reynolds sayısı (ReRe) yarıya iner.
  5. E
    Damar kompliyansı ve distansibilitesi aynı oranda arttığı için akım hızı sabit kalır.

Answer

Kan akım hızı (vv) ve Reynolds sayısı (ReRe) başlangıç değerlerinin 22 katına çıkar.
Direnç hesaplandığında yarıçapın 22 katına çıkması direnci 1616 kat azaltırken, viskozitenin 22 kat artması direnci 22 kat artırır ve net direnç başlangıca göre 88 kat azalır. Sabit basınç altında akım (QQ) 88 kat artar. Kesit alanı (AA) 44 kat arttığı için akım hızı (v=Q/Av = Q/A) 22 katına çıkar. Reynolds sayısı (ReRe) hesaplanırken pay kısmındaki hız (2×2\times) ve çap (2×2\times) artışı, paydadaki viskozite (2×2\times) artışıyla bölündüğünde net sonuç 22 kat artış olur.

Step-by-Step Solution

1
Poiseuille denklemine göre damar direncinin (RR) yeni değerini hesaplayın.
R=8ηLπr4R = \frac{8 \eta L}{\pi r^4} formülünde η2η\eta \rightarrow 2\eta ve r2rr \rightarrow 2r yazıldığında; Ryeni2(2)4=216=18R_{yeni} \propto \frac{2}{(2)^4} = \frac{2}{16} = \frac{1}{8}.
Direnç, viskozite ile doğru, yarıçapın dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır.
2
Ohm kanununu kullanarak kan akım miktarındaki (QQ) değişimi belirleyin.
Q=ΔPRQ = \frac{\Delta P}{R} formülünde ΔP\Delta P sabit iken RR 88 kat azaldığı için QQ 88 kat artar (Qyeni=8QQ_{yeni} = 8Q).
Basınç farkı sabitken akım, dirençle ters orantılıdır.
3
Kesit alanı (AA) ve süreklilik denklemini kullanarak hızı (vv) hesaplayın.
A=πr2A = \pi r^2 olduğundan alan 44 kat artar. v=QA=8Q4A=2vv = \frac{Q}{A} = \frac{8Q}{4A} = 2v. Hız 22 katına çıkar.
Akım hızı, birim zamanda geçen sıvı miktarının kesit alanına oranıdır.
4
Reynolds sayısı (ReRe) formülünü uygulayarak akım karakterini belirleyin.
Re=ρvdηRe = \frac{\rho v d}{\eta} formülünde; v2vv \rightarrow 2v, d2dd \rightarrow 2d (çap yarıçapla doğru orantılıdır) ve η2η\eta \rightarrow 2\eta yazılırsa; Reyeni=ρ(2v)(2d)2η=2ReRe_{yeni} = \frac{\rho (2v) (2d)}{2\eta} = 2 Re.
Reynolds sayısı hız, çap ve yoğunlukla doğru; viskozite ile ters orantılıdır.

Key Concept

Hemodinamikte akım, direnç ve türbülan akım eğilimi arasındaki matematiksel ilişkiler.

Alternative Method

Reynolds sayısı değişimi pratik olarak şu formülden de bulunabilir: ReQrηRe \propto \frac{Q}{r \cdot \eta}. QQ 88 kat artmış, rr 22 kat artmış, η\eta 22 kat artmıştır. Bu durumda ReRe değişimi: 8/(2×2)=28 / (2 \times 2) = 2 kat olur.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question