Question

Difficulty: MediumAkciğer Kompliyansı ve Yüzey Gerilimi

Sürfaktan üretiminin henüz yeterli düzeye ulaşmadığı prematüre bir yenidoğanda, alveollerin hava-sıvı ara yüzeyindeki yüzey geriliminin (TT) tüm alveollerde her an için eşit ve sabit olduğu varsayılmaktadır. Alveollerdeki basınç, yüzey gerilimi ve yarıçap arasındaki ilişkiyi tanımlayan Laplace Kanunu (P=2T/rP = 2T/r) temel alındığında; yarıçapı 40μm40 \mu\text{m} olan bir alveolü açık tutmak için gereken iç basınç, yarıçapı 120μm120 \mu\text{m} olan bir alveolün iç basıncının kaç katıdır?

  1. A
    1/3
  2. B
    1/9
  3. C
    2
  4. 3Answer
  5. E
    9

Answer

Küçük alveolün iç basıncı, büyük alveolün iç basıncının 3 katıdır.
Laplace Kanunu'na (P=2T/rP = 2T/r) göre, bir kürenin (alveolün) iç basıncı, yüzey gerilimi ile doğru, yarıçapı ile ters orantılıdır. Sürfaktan eksikliği olan durumlarda yüzey gerilimi (TT) sabitlendiği için, yarıçap (rr) ile basınç (PP) arasında tam bir ters orantı gelişir. Yarıçapı 120μm120 \mu\text{m} olan büyük alveolün yarıçapı, 40μm40 \mu\text{m} olan küçük alveolün 3 katıdır. Bu durumda küçük alveolü açık tutmak için gereken basınç, büyük olanın 3 katı (120/40=3120/40 = 3) olacaktır.

Step-by-Step Solution

1
Laplace Kanunu formülünün belirlenmesi
P=2TrP = \frac{2T}{r}
Alveol içindeki basıncın (PP), yüzey gerilimi (TT) ve alveol yarıçapı (rr) ile ilişkisini kurmak için bu formül kullanılır.
2
Değişkenlerin analiz edilmesi
TT sabit olduğu için P∝1rP \propto \frac{1}{r}
Sürfaktan eksikliğinde yüzey gerilimi sabit kabul edildiğinden, basınç ile yarıçap arasında ters orantı olduğu saptanır.
3
Verilen değerlerin oranlanması
Pku¨c\cu¨kPbu¨yu¨k=rbu¨yu¨krku¨c\cu¨k\frac{P_{küçük}}{P_{büyük}} = \frac{r_{büyük}}{r_{küçük}}
Ters orantı kuralı gereği, basınçların oranı yarıçapların oranının tersine eşittir.
4
Sayısal hesaplamanın yapılması
120μm40μm=3\frac{120 \mu\text{m}}{40 \mu\text{m}} = 3
Büyük alveolün yarıçapı, küçük olanın 3 katı olduğu için küçük alveolde gereken basınç 3 kat daha fazladır.

Key Concept

Laplace Kanunu uyarınca, yüzey gerilimi sabitken alveol içi basınç ile alveol yarıçapı ters orantılıdır.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question