Одеський національний медичний університет

Кафедра Біофізики, інформатики та медапаратури

Методична розробка

практичного заняття для студентів з теми:

Механічні властивості та течія

біологічних рідин

Затверджено

на методичній нараді кафедри

Протокол № від “ ” 2010 р.

Завкафедрою

Перезатверджено

на методичній нараді кафедри

Протокол № від “ ” 2010 р.

Завкафедрою

Одеса - 2010 р.

1. Тема: “Механічні властивості та течія біологічних рідин” -2 год..

2. Актуальність теми:

Актуальність вивчення теми пов’язано з такими розділами та напрямками медицини, для яких важливим є мати уявлення про пасивні механічні властивості біологічних тканин та рідин, зокрема кровоносних сосудів та крові. До таких розділів відносяться: космічна і спортивна медицина, санітарно-гігієнічна практика, протезування при зміні природних органів і тканин виробленими, гематологія, кардіологія.

3. Мета заняття: В результаті цього заняття:

3.1. Планується ознайомити студентів з основними властивостями рідин, закономірностями біореології та гемодінамики, головними моделями, законами та рівняннями, якім підпорядковується течія рідин, та створити уявлення про роль біореології та гемодінамики у дослідженні найважливіших аспектів життєдіяльності організму, а також у галузях практичної медицини та біофізичних науково-дослідних методиках.

2. Студент повинен:

знати:

- механічні властивості крові;

- поняття линійної та об’ємної швидкостей кровотоку, зв’язок між ними;

- рівняння нерозривності потоку та Бернуллі, межі влаштованості цих рівнянь;

- формулу Пуазейля і гідравлічного опіру;

- особливості ламінарної та турбулентної течії рідини, фізичний зміст числа Рейнольдса;

- фізичні основи розповсюдження пульсової хвилі; причини змінення швидкості пульсової хвилі з віком та при патології;

- роль серця у системі кровообігу;

- фізичні основи клінічного методу вимірювання тиску крові, методів вектор-сфігмографії, велосітометрії, ультразвукового та електромагнітного методів визначення швидкості кровотоку,

- принципи дії сфігмоманометру, сфігмотонометру, флоуметру, апарату вимушеного кровообертання (АВК).

засвоїти:

- застосовувати рівняння Бернуллі та нерозривності потіку, формулу Пуазейля для аналізу змінення линійної та об’ємної швидкостей кровотоку, тиску згідно з розвітвленням системи кровообертання;

- застосовувати рівняння Бернуллі та нерозривності потіку для пояснення принципу дії найпростіших медичних приладів: шприцу, інгалятора, пульверизатора, водоструйного насосу;

- розрахувати загальний гідравлічний опір при послідовному і паралельному з’єднанні сосудів;

- вміти застосувати формулу Пуазейля для пояснення впливу розмірів катетера, в’язкості і температури препарату, що вводяться внутрівенно на швидкість інфузії та гемотрансфузії;

- визначити характер течії рідини, знаючи критичне число Рейнольдса;

- застосувати закон Стокса для аналізу швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ)

2. Планується надати студентам можливість оволодіти навичками з:

-визначення линійної та об’ємної швидкостей кровотоку;

розрахунку змінення линійної та об’ємної швидкостей кровотоку, тиску згідно з розвітвленням системи кровообертання;

розрахунку величин роботи лівого та правого шлуночків серця, оцінки потужності та ефективності роботи серця.

2. Планується надати студентам вміння досліджувати експериментально (теоретично, клінічно):

- величину тиску у системі кровообертання (діастоличного, сістоличного);

- лінійну та об’ємну швидкості кровотоку;

- характер течії рідини (на підставі розрахунку критичного числа Рейнольдса);

- величину гідравлічного опіру при різних схемах з’єднання сосудів;

Виховні цілі заняття: В результаті цього заняття студенти знайомляться з основними властивостями рідин, закономірностями біореології та гемодінамики, головними моделями, законами та рівняннями, якім підпорядковується течія рідин. В плані формування професійно-значімої підструктури особистості є дуже важливим вірне уявлення студентів про цінність та перспективу майбутнього професійного використання матеріалу заняття, у тому аспекті, що робота найважливіших систем організму, таких як система кровообертання організму людини, засновано на фізичному базисі, який є головним змістом матеріалу заняття. За ці причини потрібний рівень професійної компетентності та відповідальності майбутніх фахівців потребує засвоєння змісту теми в ії деонтологічному, екологічному, правовому, психологічному аспектах тощо. Однією з головних цілей заняття є ознайомлення студентів з теперішнім станом розвитку діагностичних методів, біофізичних науково-дослідних методик, екологічних технологій, що побудовано на фізичній основі, що є змістом наданої теми, та створення уявлення про роль та рівень вітчизняних наукових шкіл у цих розробках.

3. Міждисциплінарна інтеграція:

№	Дісциплини	Знати	Вміти
1	Попередні: Шкільний курс фізики, біологія, анатомія	Основні властивості рідини, фізичний зміст та одиниці виміряння линійної та об’ємної швидкостей, тиску; побудова системи кровообігу людини, роль серця в системі кровообігу.	Переводити несистемні одиниці виміряння фізичних величин у систему СІ; -в загальних рисах охарактеризувати артеріальну та венозну частини СКО.
2	Наступні: Фізіологія, пропедевтика внутрішніх хвороб	Фізичні основи клінічного методу виміряння тиску крові, принципи дії сфігмотонометру, флоуметру, особливості ламінарної та турбулентної течії, фізичні основи розповсюдження пульсової хвилі.	Використати рівняння Бернуллі та формулу Пуазейля для аналізу кровотоку по розвітвленням СКО, визначити характер течії рідини по числу Рейнольдса.
3	Внутришньопредметна інтеграція (теми занять): Л.р. “Вивчення в’язкості рідини”; СРС “Деформаційні властивості біотканин”, “Моделі СКО”	Механічні властивості крови, різновиди деформацій, пружні властивості стінок кровоносних судин; природу в’язкісти, особливості ньютонівської та неньютоновської рідин, формулу Ньютона для в’язкісти, значення в’язкісти в нормі та при патології; побудова, принцип дії та призначення клінічного віскозиметра; особливості моделювання в біології та медицині.	Провести порівняльну характеристику різних методів виміряння в’яз-кісти биорідин, оцінити переваги та вади кожного метода; використати закон Стокса для аналізу швидкості осідання еритроцитів; порівняти різні моделі системи кровообігу.