Składając wszystko w całość: ciśnienie, przepływ, opór — film z polskimi napisami

Mam zamiar opowiedzieć o ciśnieniu, oporze oraz przepływie. Spróbujemy upewnić się, czy czujesz się naprawdę komfortowo z tymi trzema pojęciami. Zaczniemy od serca oraz wychodzącej z niego aorty. Jest to największa tętnica w ciele. To jest jedno z rozgałęzień aorty. Nie narysowałem zbyt wielu. To jest tętnica ramienna. Krew przepływa z aorty do tętnicy ramiennej. Powiedźmy, że krew próbuje znaleźć drogę, na przykład do opuszka palca. Stąd, próbuje trafić do tętniczki. Krew kontynuuje swoją drogę i trafia do naczyń włosowatych, które są zbyt małe do narysowania, więc zrobię coś takiego. Przechodzimy do drugiej części naczyń włosowatych, gdzie trafia krew odtlenowana. Narysuję ją kolorem niebieskim. Jest to część, w której krew nie ma już tlenu. Następnie płynie dalej, i trafia do żyłki, która brzmi, jak odpowiednik tętniczki, ale po drugiej stronie, tak? Dalej mamy żyłę. I ostatecznie, krew trafia do większej żyły, nazywanej żyłą główną. Mamy tak naprawdę dwie żyły główne, mamy żyłę główną górną oraz żyłę główną dolną. Krew przepływa przez tę część i płynie dalej. Spróbuję określić wartość ciśnienia, ciśnienia krwi, w różnych punktach tego układu. Wybiorę niektóre punkty, które myślę, że będą całkiem interesujące. Dobrze będzie sprawdzić, jaka będzie wartość ciśnienia na początku. A potem na kolejnych rozgałęzieniach. Więć, jakie będzie ciśnienie krwi wychodzącej z aorty do tętnicy ramiennej. Może również na końcu tętnicy ramiennej oraz początku tętniczki. Jak i na początku oraz końcu naczyń włosowatych. Jak i w punkcie, gdzie żyłka przechodzi w żyłę, jak i ciśnienie na końcu żyły. Ciśnienie krwi można przedstawić przy pomocy liczb, prawda? Jaką ma wartość ciśnienie krwi, w milimetrach słupa rtęci, które wywiera nacisk na ściany naczyń w wybranych punktach naszego układu? Wcześniej, mówiliśmy o ciśnieniu skurczowym oraz rozkurczowym, teraz chcemy wykorzystywać dwie liczby, ponieważ wyznaczą one zakres, dolnej i górnej wartości ciśnienia. Ale teraz, mam zamiar wykorzystać tylko jedną liczbę. Wykorzystam jedną zamiast dwóch liczb, ponieważ jest to uśrednione ciśnienie w czasie. Więc uśrednione ciśnienie w czasie dla mnie, zapamiętaj, że moje ciśnienie krwi jest normalne. Więc moje uśrednione ciśnienie ma wartość 120 na 80. Średnie ciśnienie krwi w aorcie, krwi wychodzącej z aorty, będzie równe około 95, a w tętnicy w ramieniu, około 90. Jeszcze raz, tak jak moglibyśmy podejrzewać, wartość pomiędzy 80, a 120. Więc 90 to średnia wartość, nie będzie ona wynosiła dokładnie 100, ponieważ pamiętaj, że krew spędza więcej czasu w część rozkurczowej, niż w skurczowej. Dlatego będzie bliższa wartości 80. Jeśli sprawdziłbyś wartość ciśnienia w tym punkcie, prawdopodobnie byłaby ona bliska 80. Następnie, gdy przejdziemy przez tętnice, wartość drastycznie spadnie. Będzie wynosiła około 30. A tutaj około 20. W tym miejscu około 15. A tutaj 10. A na samym końcu, wartość będzie bliska 5. O tutaj. Zapiszę to. 10 i 5. Jednostką są milimetry słupa rtęci. Powinienem to zapisać. Ciśnienie w milimetrach słupa rtęci. To jest jednostka, którą będziemy wykorzystywać. Ciśnienie spada drastycznie, tak? Od 95 do 5, a serce jest pompą, która generuje ciśnienie krwi i pompuje ją przez krwiobieg. Dzięki temu krew płynie w jednym kierunku. Pozwól, że teraz zadam Ci pytanie. Zobaczmy, czy uda się nam na nie odpowiedzieć. Zobaczmy, czy wymyślimy, jaka jest wartość oporu we wszystkich naczyniach w naszym ciele. Mówiliśmy wcześniej o oporze, ale teraz chciałbym postawić pytanie. Zobaczmy, czy uda się na nie odpowiedzieć. Jaki jest całkowity opór w ciele człowieka? Jest to kluczowe pytanie, na które chciałbym znaleźć z Tobą odpowiedź. Wiemy, że jest powiązanie pomiędzy promieniem i oporem, mówiliśmy o naczyniach krwionośnych i rzeczach z nimi związanych. Ale spróbujmy ustalić to i zróbmy to tak, aby było bardziej intuicyjne dla nas. Zróbmy to, zacznijmy od równania. To równanie pomoże nam rozwiązać tę zagadkę. Mamy ciśnienie P, które jest równe Q razy R. Łatwe do zapamiętania, ponieważ te litery występują po sobie w alfabecie. Tutaj, zamiast P, umieszczę delta P, co oznacza zmianę ciśnienia. Więc mamy tu zmianę ciśnienia. I rysunek, który zawsze pomaga mi to zapamiętać, to jeśli wziąłby małe naczynie, ciśnienie na początku, powiedźmy, na początku, oznaczmy początek literą S, i ciśnienie na końcu, powinny zostać od siebie odjęte. Dostaniesz PS minus PE równa się delta P. Zmiana ciśnienia jest tak naprawdę zmianą ciśnienia pomiędzy jedną częścią naczynia, a jego zakończeniem. Jest to pierwsza część naszego równania. Następnie mamy Q. Czym jest Q? Jest to przepływ, a dokładniej przepływ krwi. Możemy o nim myśleć w kontekście objętość krwi w określonej jednostce czasu. Powiedźmy, że będą to minuty. Jaka objętość krwi, ile litrów krwi przepłynie w ciągu minuty? Lub w ciągu dwóch minut? Lub w ciągu jakiejkolwiek liczby minut? Jest to dość trudne do ustalenia. To co możemy ustalić, to to, że Q, czyli przepływ jest równy objętość wyrzutowej, powiem Ci, czym ona jest, zaraz jak zapiszę tę nazwę. Objętość wyrzutowa razy tętno serca. Oznacza to, jak dużo krwi jest pompowane z każdym skurczem serca, więc jeśli znasz objętość odpowiadającą jednemu uderzeniu serca i jeśli wiesz, ile uderzeń ma miejsce w ciągu minuty, wtedy możesz wyznaczyć objętość na minutę, co nie? Ponieważ każde uderzę będzie się nawzajem usuwało. Okazuje się, że ważę około 70 kilogramów. To moja waga. Mam 70 kilogramów. Dla 70-kilogramowej osoby, objętość wyrzutowa jest równa około 70 mililitrów. Dla 70-kilogramowej osoby wynosi około 70 mililitrów na uderzenie serca. Podczas, gdy to piszę, moje serce bije w tempie 70 uderzeń na minutę. Jestem całkiem spokojny, więc nie jest to zbyt szybkie tempo. Uderzenia się eliminują, jak powiedzieliśmy, więc zostałem z 70 mililitrami razy 70 na minutę. Co daje około 4900 mililitrów na minutę. Jeśli chcielibyśmy to uprościć, to powiedźmy, że mamy wartość 5. Przepływ jest równy 5 litrów na minutę. Więc wyznaczyłem przepływ krwi, co okazało się łatwe, bo znałem moją wagę, która pozwoliła określić objętość wyrzutową. Wiem, że ma tu miejsce zmiana w ciśnieniu. Musimy to za chwilę rozgryźć. Ostatnią rzeczą, którą tutaj mamy, jest opór. Wiem, że powiedziałem o nim wcześniej. Chciałbym tylko zwrócić uwagę, że opór jest proporcjonalny do 1 podzielone na R do potęgi czwartej. Pamiętaj, że jest to ważna kwestia. R to promień. Promień naczynia. Przyjrzyjmy się teraz temu równaniu. Omówmy zmienne, które się w nim znajdują i jak pomoże to, znaleźć nam odpowiedź na pytanie, które zadałem, jaki jest opór całkowity? Dobra. Jeśli chciałbym wyznaczyć opór całkowity, pozwól, że wyczyszczę nasz ekran, mam serce. Lubię rysować serce kolorem czerwonym. Pompuje ono krew do mojej aorty. Więc krew trafia do aorty. Następnie mamy rozgałęzienia. Jest ich kilka. I jeszcze więcej. Widzisz, do czego to prowadzi. Cały czas się rozgałęzia. Ostatecznie każde rozgałęzienie przechodzi w większe naczynie, po stronie żylnej. A krew stopniowo przepływa z żyłek do żył. A ostatecznie trafia do żyły głównej. Powinienem to narysować w taki sposób. Krew trafia do żyły głównej. To jest cały mój układ. I muszę wymyślić, jaka będzie wartość całkowitego oporu tutaj. Jeśli mam ten układ, narysowany przeze mnie, to tutaj będę miał ciśnienie 95, tutaj będzie miało wartość 5. Delta P wyniesie 95 minus 5, co daje 90. Wiem, że przepływ krwi wynosi 5 litrów na minutę. To jest moje Q. Mógłbym powiedzieć, że 90 równa się 5 litrów na minutę. Pozwól, że zrobię teraz krok w tył. Zamiast samego 90, zapiszę jednostki. 90 milimetrów słupa rtęci równa się 5 litrów na minutę. To jest mój przepływ. To jest moje Q. Mam tutaj deltę P. A mój opór jest nieznany. Oznaczę go, jako R. Wyznaczmy teraz R. Więc przenieśmy przepływ na drugą stronę. Teraz R równa się 90 podzielone na 5, co daje 18. Jednostki tu są całkiem zabawne, ale zapiszę je. Milimetry słupa rtęci razy minuty podzielone przez metry. To jest odpowiedz na moje pytanie, jaki jest całkowity opór? Znamy ciśnienie na początku i końcu układu. Wiemy, że przepływ wynosi około 5 litrów na minutę, co zostało obliczone na podstawie mojej wagi oraz tętna. Podsumowując, opór wynosi 18 milimetrów słupa rtęci razy minuty podzielone przez litry. Cokolwiek, ten zbiór jednostek znaczy dla Ciebie. Jest to dość abstrakcyjne. Ale ogólnie, chciałem Ci zademonstrować, jak to ważne równanie pomaga w rozwiązaniu trudnego problemu.