Практические работы по медицинской технике

Площадь поверхности S-тела человека можно приблизительно рассчитать по уравнению Дубоноса.

S=0,167√ml (1) где m-масса тела, кг; l-длина, м.

Измерив объём лёгких инструментально и по (1) формуле определив площадь поверхности тела можно найти удельный объём лёгких по формуле:

Vуд=Vобщ/S (2)

ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ.

Чтобы цель знания была достигнута, студенту необходимо знать:

1.Молекулярно-кинетическую теорию и уравнение состояния газа.

2.Физические основы дыхания.

3.Методы измерения объёма лёгких.

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ЗАДАЧ.

1.Б.Т.Агапов, Г.В.Максютин, П.И.Островерхов "Лабораторный практикум по физике", М., 1982,стр.144

2.Е.А.Безденежных, А.Ф.Шевченко "Физика", М., Медицина, 1978, стр.123.

БЛОК ИНФОРМАЦИИ. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ:

Спирограф "Спиро-2-25" ,термометр, секундомер, носовой зажим и загубник с тройником.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СПИРОГРАФА "СПИРО-2-25"

Спирограф открытого типа "Спиро-2-25" предназначен для прямых объёмных измерений вдыхаемого и выдыхаемого газа, с помощью сильфонов, при чём вдох осуществляется из одного сильфона, выдох- другой. Пневмокинематическая схема прибора приведена на рис.1.

При выдохе в предклапанном пространстве создается избыточное давление, в результате чего в сильфоне выдоха клапан (3) закрывается и клапан (2) открывается, а в сильфоне вдоха (8) клапан (7) закрывается и под действием толкателя открывается клапан (6).Воздух из легких, попадая в сильфон (1) создает там избыточное давление и перемещает подвижную крышку сильфона (8).В результате перемещения крышек в сильфоне (8) создаётся разряжение. Атмосферный воздух, проходя через открытый клапан (6), заполняет сильфон (8).

При вдохе в предклапонном пространстве создаётся разряжение, в результате чего в сильфоне выдоха (1) открывается клапан (3) и закрывается клапан (2),а в сильфоне выдоха (8) клапан (7) открывается и закрывается (6) клапан. Вдыхаемый воздух, проходя из сильфона (8) в лёгкие, перемещает крышки сильфона, в результате чего воздух из сильфона (1) вытесняется в атмосферу.

С подвижной крышкой сильфонного датчика жёстко связано перо (9), которое на движущейся диаграммой ленте записывает спирограмму и приводит во вращательное движение экран привода счётчика. Привод счётчика представляет собой фотоэлектрическое устройство, где световой луч от лампочки, попадающий на фотосопротивление, периодически перекрывается экраном только при выдохе.

ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГАЗА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБЪЁМА ЛЁГКИХ

Объём лёгких рассчитанный из спирограммы выражает истинное значение только в том случае, когда температура воздуха в лёгких равна температура воздуха в сильфоне. Разницу в давлениях можно не учитывать потому, что передвижение клапанов, соединяющих лёгкие с сильфоном и с атмосферой требует малых усилий для работы.

Однако воздух за короткое время пребывания в альвеолах легких быстро нагревается до температуры тела человека, то есть до 35,5 С, поэтому одно и то же количество воздуха занимает различные объёмы в сильфонах и в лёгких. Эта разница в объёмах тем больше, чем больше разница в температурах тела человека и окружающей среды.

Воспользуемся уравнением состояния газа для определения поправки, вносимых при расчетах параметров лёгких из спирограммы. Так из уравнения состояния газа объём воздуха в лёгких будет равен:

(3)

а объём воздуха в сильфоне вдоха будет равен:

(4)

где п -количество вещества (воздуха),

R-универсальная газовая постоянная,

P-давление в лёгких и в сильфоне,

tл и tком-температура воздуха в лёгких и в сильфоне (8) (комнатная) соответственно.

Из формулы (4) определили количество воздуха и подставили в формулу (3). Тогда:

(5)

где: температура тела человека, комнатная температура.

формула (5) позволяет вносить поправку при расчете объёма лёгких, полученных с помощью (8) сильфона вдоха.

Таким же путём мы определим поправку для расчета объёма лёгких, полученных с помощью (1) сильфона выдоха. Выдыхаемый воздух в сильфоне (1) не может сразу охладиться до комнатной, но и недожат удержаться при температуре тела человека. Поэтому можно считать, что температура воздуха в сильфоне (1) равна среднему арифметическому t л и t ком. Тогда объём воздуха в лёгких определяется по формуле (3),а объём воздуха в сильфоне (1) по формуле:

Другие статьи по теме

Проектирование двухступенчатого цилиндрическо-червячного редуктора
Спроектировать двухступенчатый цилиндрическо-червячный редуктор с нижним расположением червяка для привода ленточного конвейера. Исходные данные: P=5 kH; V=0,6 м/c; D=250 мм ( ...

Промышленная робототехника
Промышленная робототехника является одним из новых направле­ний автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в на­шей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к ре­шению технико-эк ...