Examkin

Soru

Zorluk: OrtaHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Bir fizyoloji deneyinde, izole bir arter segmentinden geçen kanın debisi (QQ) dışsal bir pompa ile sabit tutulmaktadır. Deney sırasında uygulanan bir vazokonstriktör ajan etkisiyle damar çapı başlangıç değerine göre daraltılmıştır. Bu deneysel koşulda, damar içindeki hemodinamik parametrelerde meydana gelen değişimlerle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Damar direnci artar ve akım hızı yükseldiği için Reynolds sayısı artarak türbülan akım eğilimi güçlenir.Cevap
  2. B
    Damar direnci azalır çünkü daralan lümende kanın vizkozitesinin etkisi ortadan kalkar.
  3. C
    Debinin sabit kalabilmesi için damarın iki ucu arasındaki basınç farkı (ΔP\Delta P) azalır.
  4. D
    Reynolds sayısı azalır çünkü çapın küçülmesi akışın laminer kalma olasılığını her zaman artırır.
  5. E
    Akım hızı değişmez çünkü debinin sabit tutulması hızın korunmasını zorunlu kılar.

Cevap

Damar direnci artar ve Reynolds sayısı yükseldiği için türbülan akım eğilimi güçlenir.
Doğru seçenek, damar daralmasının direnci Poiseuille yasası gereği artırdığını ve sabit debi altında hız artışının Reynolds sayısını büyüterek türbülan akıma (ve dolayısıyla üfürümlere/seslere) zemin hazırladığını doğru şekilde ifade etmektedir.

Adım Adım Çözüm

1
Direnç değişimi analizi
R∝8ηLπr4R \propto \frac{8\eta L}{\pi r^4}
Poiseuille yasasına göre damar yarıçapı (rr) azaldığında direnç (RR) dördüncü kuvvetle orantılı olarak artar.
2
Akım hızı analizi
v=QA=Qπr2v = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\pi r^2}
Süreklilik ilkesine göre debi (QQ) sabitken kesit alanı (AA) azalırsa akım hızı (vv) artar.
3
Reynolds sayısı ve akım tipi analizi
Re=v⋅d⋅ρηRe = \frac{v \cdot d \cdot \rho}{\eta}
Reynolds sayısı formülünde hız (vv) çapın karesi oranında artarken çap (dd) doğrusal azaldığı için net sonuçta Reynolds sayısı artar (Re∝1/dRe \propto 1/d). 20002000'in üzerine çıkan değerler türbülan akımı tetikler.
4
Basınç farkı analizi
ΔP=Q⋅R\Delta P = Q \cdot R
Ohm kanunu gereği debi sabitken artan direnci karşılamak için gereken basınç farkı da artar.

Anahtar Kavram

Debi sabitken damar daralması, hızı ve direnci artırarak türbülan akım riskini (Reynolds sayısını) yükseltir.

İpuçları

1
Poiseuille yasası ve Ohm kanunu (Q=ΔP/RQ = \Delta P/R) arasındaki ilişkiyi hatırlayın.
2
Debi sabitken (Q=v⋅AQ=v \cdot A), damar çapı daraldığında kanın hızı nasıl değişir?
3
Reynolds sayısı formülünde (Re=v⋅d⋅ρ/ηRe = v \cdot d \cdot \rho / \eta), hızdaki (vv) artış mı yoksa çaptaki (dd) azalma mı daha baskındır?

Daha Fazla Pratik

Vasküler stenoz bölgelerinde neden üfürüm duyulduğunu bu prensiplerle açıklayınız.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Hemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Bu konudan daha fazla soru