Исследование зависимости вязкости растворов от концентрации с помощью вискозиметра. Измерение вязкости крови: Учебно-методическая разработка лабораторной работы по курсу "Медицинская и биологическая физика", страница 9

Выведем расчетную формулу. При падении шарика в жидкости, на него действуют три силы: сила тяжести шарика, архимедова сила и сила сопротивления жидкости. Движение шарика будет равномерным при условии:

СХЕМА УСТАНОВКИ:

             

                                                                                                   где -объем шарика 

        

    - формула справедлива при падении шарика в безграничной среде и не учитывает влияние стенок на падение шарика.

где   r -  радиус шарика

rж – плотность жидкости

rш – плотность шарика

u = l/t – cкорость падения шарика

В медицинской практике для диагностики при клинических исследованиях крови определяют скорость оседания эритроцитов (СОЭ), в основе которого лежит метод Стокса.

Метод может быть использован для определения времени оседания частиц пыли, что важно с санитарно-гигиенической точки зрения для профилактики заболеваний, связанных с загрязнением атмосферного воздуха в условиях производства.

VIII. ВЯЗКОСТЬ КРОВИ И ЕЕ ИЗМЕРЕНИЕ

Определение вязкости крови в медицине имеет существенное диагностическое значение.

КРОВЬ – неньютоновская жидкость, состоящая из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов (клеток): эритроцитов (красных кровяных телец), лейкоцитов (белых кровяных телец), тромбоцитов (кровяных пластинок). Вязкость крови обусловлена наличием белков и эритроцитов. Кровь относится к вязко-пластическим жидкостям.

Вязкость крови человека зависит от множества факторов: от температуры, от состава крови (вязкость венозной крови больше артериальной), от концентрации эритроцитов (растет с увеличением эритроцитов), от деформируемости эритроцитов, от концентрации белков в плазме (возрастает при повышении концентрации белка), от пола ( у мужчин в норме больше 4,3 – 5,3, чем у женщин 3,9-4,5), от возраста (у новорожденных в 1,5 раза больше), от степени сгущения, от внешних химических и радиоактивных воздействий, применения лекарственных препаратов.

Повышение температуры человеческого тела приводит к изменению вязкости крови и способствует нарушению функционирования сердечно-сосудистой системы. Развитие нового научного направления – криобиология также ставит задачу определения температурной зависимости коэффициента вязкости биологических жидкостей.

Определение вязкости крови во взаимосвязи с рядом других анализов крови имеет большое значение для оценки состояния больного и для постановки правильного диагноза по ряду болезней: лейкозы, сердечная недостаточность, интоксикации и др. При некоторых инфекционных заболеваниях, а также при тяжёлой физической работе вязкость крови увеличивается; при туберкулезе, брюшном тифе, анемиях – уменьшается.

При оценке вязкости крови возникают существенные затруднения, которые в частности, связаны использованием антикоагулянтов при взятии проб крови, что сказывается на её вязкости.

Относительной вязкостью крови называют отношении вязкости крови к вязкости воды.

В норме вязкость крови у здоровых людей по сравнению с вязкостью воды (относительная вязкость) равна 4,0 – 5,0 сП, в патологических случаях колеблется от 1,7 до 22,9 сП.

Вязкость плазмы определяется концентрацией белков и в норме составляет 1,2 сП при 37ºС. Вязкость плазмы практически не зависит от скорости сдвига, т.е. по свойствам она близка к ньютоновской жидкости.

В современной медицине широко используются кровезамещающие жидкости, обладающие многочисленными свойствами крови. К кровезаменителям предъявляют ряд требований: кровезамещающий раствор должен быстро нормализовать артериальное давление, не быть токсичным. По физико-химическим свойствам, таким как вязкость, осмолярность должны быть близки к показателям плазмы крови. Поэтому определение вязкости кровезаменителей играет важную роль для практической медицины.

КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КРОВИ

1.  Назначение вискозиметра.