Soru

Zorluk: ZorHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Dolaşım fiziği ilkelerinin incelendiği bir deneyde, uzunluğu (LL) sabit tutulan bir arter segmentinin çapı (dd) 22 katına çıkarılmıştır. Bu sırada damar duvarının distansibilitesinin (DD) değişmediği, ancak içinden geçen kanın viskozitesinin (η\eta) hemokonsantrasyon nedeniyle 22 katına çıktığı saptanmıştır. Damar boyunca oluşan basınç farkı (ΔP\Delta P) sabit kalmaktadır.

Buna göre, damarın vasküler kompliyansı (CC) ve akımın karakterini belirleyen Reynolds sayısı (ReRe) başlangıca göre nasıl değişir?

  1. Kompliyans 44 katına çıkar; Reynolds sayısı 22 katına çıkar.Cevap
  2. B
    Kompliyans 44 katına çıkar; Reynolds sayısı 44 katına çıkar.
  3. C
    Kompliyans 22 katına çıkar; Reynolds sayısı 22 katına çıkar.
  4. D
    Kompliyans değişmez; Reynolds sayısı 22 katına çıkar.
  5. E
    Kompliyans 44 katına çıkar; Reynolds sayısı değişmez.

Cevap

Damarın vasküler kompliyansı 44 katına çıkar, Reynolds sayısı ise 22 katına çıkar.
Doğru seçenekte belirtildiği üzere, kompliyans hacim artışına paralel olarak 44 katına çıkar (C=DVC = D \cdot V). Reynolds sayısı ise hızın 22 katına, çapın 22 katına çıkması ve viskozitenin de 22 katına çıkması sonucunda toplamda 22 kat artış gösterir (Revd/ηRe \propto v \cdot d / \eta).

Adım Adım Çözüm

1
Kompliyans (CC) değişimini belirle.
Cyeni=4×CeskiC_{yeni} = 4 \times C_{eski}
C=D×VC = D \times V formülüne göre distansibilite (DD) sabitken, çap (dd) 22 katına çıktığında hacim (VV) çapın karesiyle (22=42^2 = 4) orantılı olarak 44 katına çıkar.
2
Poiseuille denklemi ile debi (QQ) değişimini hesapla.
Qyeni=8×QeskiQ_{yeni} = 8 \times Q_{eski}
Q=ΔPπr48ηLQ = \frac{\Delta P \cdot \pi \cdot r^4}{8 \cdot \eta \cdot L} denklemine göre ΔP\Delta P ve LL sabitken; r4r^4 (24=162^4 = 16) kat artar, η\eta ise 22 kat artar. 16/2=816 / 2 = 8 kat artış olur.
3
Çizgisel akım hızı (vv) değişimini bul.
vyeni=2×veskiv_{yeni} = 2 \times v_{eski}
v=Q/Av = Q / A formülüne göre debi (QQ) 88 kat artarken, kesit alanı (AA) çapın karesiyle 44 kat artmıştır. 8/4=28 / 4 = 2 kat artış gerçekleşir.
4
Reynolds sayısı (ReRe) değişimini hesapla.
Reyeni=2×ReeskiRe_{yeni} = 2 \times Re_{eski}
Re=vdρηRe = \frac{v \cdot d \cdot \rho}{\eta} formülüne göre hız (vv) 22 kat, çap (dd) 22 kat artarken, viskozite (η\eta) 22 kat artmıştır. (2×2)/2=2(2 \times 2) / 2 = 2 katına çıkar.

Anahtar Kavram

Vasküler kompliyans distansibilite ve hacmin çarpımıdır; Reynolds sayısı ise akışkanın hızı, çapı ve yoğunluğu ile doğru, viskozitesi ile ters orantılıdır.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla