Question

Difficulty: Very hardHemodinamik ve Kan Akımı Fiziği

İleri evre aterosklerotik plak oluşumu nedeniyle bir arter segmentinin yarıçapının (rr) %50 azaldığı (yarıya düştüğü) ve bu bölgedeki perfüzyon basıncının (ΔP\Delta P) telafi edici mekanizmalar sonucunda 2 katına çıktığı saptanmıştır. Kan viskozitesi ve yoğunluğunun sabit kaldığı varsayıldığında, bu segmentteki kan akımı (QQ) ve Reynolds sayısı (ReRe) başlangıca göre nasıl değişir?

  1. QQ 8 kat azalır, ReRe 4 kat azalır.Answer
  2. B
    QQ 16 kat azalır, ReRe 8 kat azalır.
  3. C
    QQ 8 kat azalır, ReRe 2 kat azalır.
  4. D
    QQ 4 kat azalır, ReRe 2 kat azalır.
  5. E
    QQ 8 kat azalır, ReRe değişmez.

Answer

Kan akımı (QQ) 8 kat azalır, Reynolds sayısı (ReRe) 4 kat azalır.
Damar yarıçapı yarıya düştüğünde (0,5r0,5r), direnç (RR) yarıçapın dördüncü kuvveti ile ters orantılı olarak 16 kat artar (R1/r4R \propto 1/r^4). Perfüzyon basıncı (ΔP\Delta P) 2 katına çıktığında, Ohm kanununa (Q=ΔP/RQ = \Delta P / R) göre yeni akım miktarı 2/16=1/82/16 = 1/8 (8 kat azalma) olur. Çizgisel akım hızı (v=Q/Av = Q/A) hesaplanırken, kesit alanının (A=πr2A = \pi r^2) yarıçapın karesiyle 4 kat azaldığı göz önüne alınır; bu durumda hız 1/8÷1/4=1/21/8 \div 1/4 = 1/2 (yarıya düşer) olur. Reynolds sayısı (RevdRe \propto v \cdot d) hem çizgisel hız hem de damar çapı ile doğru orantılıdır; her iki parametre de yarıya düştüğü için Reynolds sayısı 1/2×1/2=1/41/2 \times 1/2 = 1/4 (4 kat azalma) oranında değişir.

Step-by-Step Solution

1
Dirençteki (RR) değişimi Poiseuille yasasına göre hesaplayın.
Direnç 16 kat artar.
Direnç yarıçapın dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır (R1/r4R \propto 1/r^4); yarıçap yarıya düştüğünde (0,54=1/160,5^4 = 1/16) direnç 16 katına çıkar.
2
Ohm kanununu kullanarak yeni akım hızını (QQ) bulun.
QQ değeri başlangıcın 1/81/8'ine iner.
Q=ΔP/RQ = \Delta P / R formülünde basınç 2 katına çıkıp direnç 16 kat arttığı için 2/16=1/82/16 = 1/8 sonucuna ulaşılır.
3
Süreklilik denklemini kullanarak çizgisel akım hızındaki (vv) değişimi belirleyin.
vv değeri başlangıcın yarısına (1/21/2) düşer.
v=Q/Av = Q / A formülünde akım 8 kat azalırken, kesit alanı (A=πr2A = \pi r^2) yarıçapın karesiyle 4 kat azaldığı için 1/8÷1/4=1/21/8 \div 1/4 = 1/2 olur.
4
Reynolds sayısı (ReRe) üzerindeki net etkiyi hesaplayın.
ReRe değeri başlangıcın 1/41/4'üne düşer.
Re=(ρvd)/ηRe = (\rho \cdot v \cdot d) / \eta formülünde hız (vv) ve çap (dd) yarıya düştüğü için (1/2×1/2=1/41/2 \times 1/2 = 1/4) türbülans eğilimi 4 kat azalır.

Key Concept

Hemodinamik parametrelerin (Direnç, Akım, Hız) damar yarıçapı ve basınç gradyanı ile ilişkisi.
Rate this question