Question

Difficulty: Very hardHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

Bir periferik arter segmentinde vasküler kompliyansın (CC) %50\%50 azaldığı, ancak vasküler distansibilitenin (DD) değişmeden kaldığı saptanmıştır. Bu damar segmentinin uzunluğu (LL) sabitken, aynı perfüzyon basıncı (ΔP\Delta P) altında ortalama kan akış hızının (vv) başlangıçtaki değerinde korunabilmesi için kan viskozitesinde (η\eta) nasıl bir değişim meydana gelmelidir?

  1. A
    22 katına çıkmalıdır
  2. B
    Değişmemelidir
  3. %50\%50 azalmalıdırAnswer
  4. D
    44 katına çıkmalıdır
  5. E
    %75\%75 azalmalıdır

Answer

Kan viskozitesi %50 azalmalıdır.
Vasküler distansibilite (DD), vasküler kompliyansın (CC) damarın başlangıç hacmine (VV) oranıdır (D=C/VD = C/V). Kompliyans %50 azaldığında (0,5C0,5C) distansibilitenin sabit kalması için damar hacminin de %50 azalmış olması gerekir (0,5V0,5V). Damar segmentinin uzunluğu sabit olduğuna göre, hacmin yarıya düşmesi yarıçapın karesinin (r2r^2) yarıya düşmesi anlamına gelir. Poiseuille prensibine göre ortalama kan akış hızı v=ΔPr2/8ηLv = \Delta P r^2 / 8 \eta L formülüyle hesaplanır. Burada ΔP\Delta P ve LL sabitken, hızın (vv) değişmemesi için r2/ηr^2 / \eta oranının sabit kalması gerekir. Yarıçapın karesi %50 azaldığına göre, viskozitenin de %50 azalması durumunda oran korunur.

Step-by-Step Solution

1
Vasküler distansibilite ve kompliyans arasındaki ilişkiyi kurunuz.
D=C/Vbas\clangıc\cD = C / V_{başlangıç} (Distansibilite = Kompliyans / Hacim)
Distansibilite, birim hacim başına düşen kompliyanstan ibarettir.
2
Kompliyans değişimi üzerinden hacim değişimini hesaplayınız.
Cyeni=0,5CeskiC_{yeni} = 0,5 C_{eski} ve DsabitVyeni=0,5VeskiD_{sabit} \Rightarrow V_{yeni} = 0,5 V_{eski}
Distansibilitenin sabit kalabilmesi için kompliyansta meydana gelen %50'lik azalışın hacimde de %50 azalışla dengelenmesi gerekir.
3
Damar hacmindeki değişimi yarıçap ile ilişkilendiriniz.
V=πr2LV = \pi r^2 L ve Lsabitryeni2=0,5reski2L_{sabit} \Rightarrow r_{yeni}^2 = 0,5 r_{eski}^2
Damar boyu sabitken hacim, yarıçapın karesi ile doğru orantılıdır.
4
Poiseuille kanunundan ortalama akış hızı (vv) formülünü türetiniz.
v=Q/A=(ΔPπr4/8ηL)/πr2=ΔPr2/8ηLv = Q / A = (\Delta P \pi r^4 / 8 \eta L) / \pi r^2 = \Delta P r^2 / 8 \eta L
Ortalama hız, toplam debinin kesit alanına bölünmesiyle elde edilir; bu da hızın yarıçapın karesiyle (r2r^2) doğru, viskozite (η\eta) ile ters orantılı olduğunu gösterir.
5
Hızın sabit kalması için gereken viskozite değişimini bulunuz.
vr2/ηr2v \propto r^2 / \eta \Rightarrow r^2 yarıya düştüyse η\eta da yarıya düşmelidir.
Pay kısmındaki %50'lik azalışın (yarıçapın karesi), hızın sabit kalması için paydadaki (viskozite) %50'lik azalışla kompanse edilmesi şarttır.

Key Concept

Vasküler kompliyans, distansibilite ve Poiseuille akış hızı arasındaki cebirsel ve fiziksel ilişkiler.
Rate this question