Soru

Zorluk: Çok zorHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Polisitemi ve sempatik deşarjın eş zamanlı izlendiği bir klinik tabloda; kan viskozitesinin (η\eta) 2 katına çıktığı, buna karşılık bir periferik arteriyolün lümen yarıçapının (rr) vazokonstriksiyon nedeniyle yarıya (1/21/2) indiği saptanmıştır. Bu arteriyolde kan akım hızının (QQ) başlangıç değerinde korunabilmesi için damarın iki ucu arasındaki basınç farkı (ΔP\Delta P) başlangıca göre kaç katına çıkarılmalıdır ve akımın türbülansa girme eğilimini belirleyen Reynolds sayısı (ReRe) nasıl değişir?

  1. ΔP\Delta P 32 katına çıkar; ReRe değişmez.Cevap
  2. B
    ΔP\Delta P 16 katına çıkar; ReRe 2 katına çıkar.
  3. C
    ΔP\Delta P 32 katına çıkar; ReRe 2 katına çıkar.
  4. D
    ΔP\Delta P 64 katına çıkar; ReRe yarıya iner.
  5. E
    ΔP\Delta P 8 katına çıkar; ReRe değişmez.

Cevap

Basınç farkı 32 katına çıkarken Reynolds sayısı değişmeden kalır.
Direnç, Poiseuille kanununa göre viskozite ile doğru, yarıçapın dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır; bu senaryoda direnç ve dolayısıyla gerekli basınç farkı 32 kat artar. Reynolds sayısı ise hız ile doğru, viskozite ve yarıçap (çap) ile ters orantılı bir kombinasyon içerdiğinden, hızdaki 4 katlık artış viskozite ve çap değişimleri tarafından nötralize edilir ve sonuç değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Vasküler dirençteki (RR) değişimi Poiseuille Kanunu ile belirleyin.
R=8ηLπr4R = \frac{8\eta L}{\pi r^4} formülüne göre; η\eta 2 katına çıkıp rr yarıya inerse: Ryeni=2η(1/2)4=21/16=32ReskiR_{yeni} = \frac{2\eta}{(1/2)^4} = \frac{2}{1/16} = 32R_{eski} olur.
Direnç, viskozite ile doğru, yarıçapın dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır.
2
Gerekli basınç farkını (ΔP\Delta P) Ohm Kanunu ile hesaplayın.
ΔP=Q×R\Delta P = Q \times R formülünde QQ sabit tutulmak istendiğine göre; RR 32 katına çıktığı için ΔP\Delta P de 32 katına çıkarılmalıdır.
Sabit debi sağlamak için basınç gradyanı direnç artışını tam olarak kompanse etmelidir.
3
Kan akım hızındaki (vv) değişimi belirleyin.
Q=v×AQ = v \times A ve A=πr2A = \pi r^2 olduğundan; yarıçap yarıya inince kesit alanı 1/4'üne iner, sabit QQ için çizgisel hız (vv) 4 katına çıkar.
Süreklilik ilkesine göre daralan damarda akış hızı artar.
4
Reynolds sayısındaki (ReRe) değişimi analiz edin.
Re=ρvdηRe = \frac{\rho v d}{\eta} formülünde; vv 4 katına çıkarken çap (dd) yarıya iner, η\eta ise 2 katına çıkar. Reyeni=4×0.52=1×ReeskiRe_{yeni} = \frac{4 \times 0.5}{2} = 1 \times Re_{eski} olur.
Hızdaki artış, çapın küçülmesi ve viskozitenin artışı tarafından tam olarak dengelenir.

Anahtar Kavram

Hemodinamik parametreler (Poiseuille, Ohm ve Reynolds) arasındaki kompleks etkileşimler.

Daha Fazla Pratik

Vazokonstriksiyon durumunda vasküler kompliyansın nasıl azaldığını ve bunun nabız basıncı üzerindeki etkilerini inceleyin.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla