Fisicaa Applicata, Area Infermieristica , M. Ruspa
Esercitazioni Infermieristica
Novara: Gruppo A 28/1 9-13 29/1 14-18
Gruppo B 28/1 14-18
29/1 9-13
Alba
7/12/2012 11-13 14-17
25/01/2013 15-18 a Novara Alessandria 18/12/2012 10-13 14-16
14/01/2013 10-13 a Novara
Tortona 21/12/2012 11-13 14-17
25/01/2013 15-18 a Novara
Biella 6/12/2012 10-13 14-16
8/1/2013 10-13 a Novara
Verbania 29/11/2012 14-17
10/12/2012 16-18
7/01/2013 10-13 Novara
Lezione VIII
215
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Esercitazioni Infermieristica Pediatrica
26/11/2012 16-18
14/12/2012 14-16
le altre 4 ore sono da decidere per il mese di gennaio.
Lezione VIII
216
Fisicaa Applicata, Area Infermieristica , M. Ruspa
Esercitazioni Ostetricia
30/11/2012 16-18
06/12/2012 15-17
le altre ore sono da decidere per il mese di gennaio.
Lezione VIII
217
Lezione VIII
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MOTO DI FLUIDI REALI
218
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MOTO DI UN FLUIDO REALE
Consideriamo un condotto orizzontale a sezione costante
1
2
S1 = S2 per l’equazione di continuita’ v2 = v1
v2 = v1, h2 = h1 per il teorema di Bernoulli p2 = p1
Lezione VIII
MOTO perpetuo a pressione e velocita’ costante!
Non esiste nella realta’!
L’equazione di Bernoulli va corretta
219
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COME CORREGGERE BERNOULLI?
L’equazione di Bernoulli esprime come detto la
conservazione dell’energia meccanica, ovvero
(Emeccanica)1=(Emeccanica)2
Nella realta’ l’energia meccanica non si conserva
a causa dell’attrito
(Emeccanica)1=(Emeccanica)2 + attrito
Quindi tornando al condotto orizzontale a sezione
costante
p1 = p2 + attrito, ovvero Δp = attrito
Lezione VIII
220
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PERDITA DI CARICO
E’ NECESSARIA UNA DIFFERENZA DI PRESSIONE
Δp PER VINCERE LE FORZE DI ATTRITO E FAR
SCORRERE FLUIDO IN UN CONDOTTO
ORIZZONTALE A SEZIONE COSTANTE
serve Δp = motore
ALTRIMENTI DETTO, LE FORZE DI ATTRITO
PORTANO ALLA CADUTA DELLA PRESSIONE IN
UN CONDOTTO (PERDITA DI CARICO)
Il nostro cuore e’ il motore del sangue!
Lezione VIII
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RESISTENZA IDRODINAMICA
In analogia con la resistenza elettrica R = ΔV/I,
dove ΔV mette in moto le cariche e I e’ la carica
nell’unita’ di tempo
resistenza idrodinamica R = Δp/Q,
dove Δp mette in moto il fluido e Q e’ il volume di
fluido nell’unita’ di tempo
>> Unita’ di misura nel S.I.: [Pa s/m3]
R e’ direttamente proporzionale
- alla viscosita’ η
- alla lunghezza del condotto utilizzato
Lezione VIII
222
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Lezione VIII
CIRCUITO IDRODINAMICO DEL
SANGUE
Due condotti in serie
attraversati dalla
stessa portata
In media la portata
vale 5 litri/minuto
ovvero 83 cm3/s
(numero da ricordare
a memoria!)
223
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CIRCUITO IDRODINAMICO DEL
SANGUE
Tra piccola e grande circolazione la portata e’ la stessa
ma cambia la resistenza idrodinamica (maggiore lunghezza
del condotto)
Maggiori cadute di pressione nella grande circolazione
(LA PRESSIONE NELLE VENE E’ MOLTO PIU’ BASSA CHE
NELLE GRANDI ARTERIE)
Maggiore lavoro del cuore sinistro
Maggiore pressione in aorta che in arteria polmonare
Lezione VIII
224
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Al momento dell’immissione dal ventricolo sinistro
all’aorta la pressione del sangue e’ in media un
centinaio di mmHg
Nella vena cava, che e’ l’ultimo vaso prima dell’atrio
destro, la pressione scende quasi fino a 0 (4 mmHg)
Il ventricolo destro ricomprime il sangue ad una
pressione di circa 25 mmHg prima dell’immissione
nell’arteria polmonare
Il sangue affluisce all’atrio sinistro a pressione quasi
nulla
A ciascun organo irrorato compete una resistenza idrodinamica.
La resistenza idrodinamica totale e’ la somma di tutti i distretti
Lezione VIII
225
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Lezione VIII
IL SANGUE E’ VISCOSO, PERCHE’?
A causa dei globuli rossi soprattutto, che sono i piu’
grandi e i piu’ numerosi
La viscosita’ del sangue dipende
- dalla concentrazione di globuli rossi (ematocrito)
- dalla temperatura (aumenta al diminuire della
temperatura)
226
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Lezione VIII
FREQUENZA CARDIACA
Numero di “battiti” (contrazioni ventricolari) al minuto
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Lezione VIII
GITTATA SISTOLICA
Volume di sangue immesso in aorta a ogni pulsazione.
Quanto vale in media?
228
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VELOCITA’ DEL SANGUE
Con l’equazione di continuita’, a partire dalla portata e
dalla sezione dell’aorta, possiamo stimare la velocita’ del
sangue in aorta. Possiamo fare altrettanto per i capillari.
Lezione VIII
229
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Lezione VIII
GAS, SOLUZIONI DILUITE,
FENOMENI DIFFUSIVI
230
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MISCELA DI GAS
Sia data una miscela di gas in un recipiente di volume V a temperatura T:
Pressione parziale del componente i-esimo è la pressione che eserciterebbe il
costituente i se da solo occupasse tutto il volume
Frazione molare:
Frazione molare (%)
In pratica, nota la pressione totale di una miscela di gas (se non e’ nota si puo’
misurare!), la pressione parziale di un qualsiasi componente della miscela e’
sempre calcolabile moltiplicando la pressione totale per la frazione percentuale
di tale componente
Lezione VIII
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Fisicaa Applicata, Area Infermieristica , M. Ruspa
In pratica, nota la pressione totale di una miscela di gas (se non e’ nota si puo’
misurare!), la pressione parziale di un qualsiasi componente della miscela e’
sempre calcolabile moltiplicando la pressione totale per la frazione percentuale
di tale componente
Esempio: aria a 15 oC, p = 1 atm, al livello del mare:
Componente
fr. molare
Componente
fr. molare
Azoto (N2)
78,00 %
Argon (Ar)
0,97 %
Ossigeno (O2)
20,93 %
An. Carbonica (CO2)
0.03 %
+ vapore acqueo (0,1 % ÷ 2 %)
p(N2) = 0.78 atm = 593 mmHg
P(02) = 0.21 atm = 160 mmHg
p(Ar) = 0.001 atm = 0.76 mmHg
p(CO2) = 0.0003 atm = 0.23mmHg
Lezione VIII
232
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SOLUZIONI DILUITE
In una soluzione:
• ni moli di soluto
• no moli di solvente
Soluzione diluita:
Lezione VIII
ni << no
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CONCENTRAZIONE DI UNA SOLUZIONE
%
(grammi soluto / 100 g di soluzione
% vol. (ml di soluto / 100 ml soluzione
g/litro
moli/litro (molarità)
Esempio:
Concentrazione di
soluti nel plasma
totale
Lezione VIII
234
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DIFFUSIONE LIBERA
Le molecole sia del soluto sia del solvente in una soluzione sono
animate dai moti disordinati di agitazione termica si muovono
in ogni direzione in modo casuale a causa dell’agitazione termica
Si consideri una soluzione con iniziale gradiente di concentrazione
tra due compartimenti
All’equilibrio le
concentrazioni
sono uguali
Lezione VIII
La migrazione di soluto fino a equilibrare le concentrazioni
avviene per agitazione termica!
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OSMOSI
E`un fenomeno di diffusione selettiva attraverso una membrana
semipermeabile (permeabile al solvente ma non al soluto).
All’equilibrio:
Membrana
semipermeabile:
consente il
passaggio di H20
ma non di C6H12O6
C6H12O6
H2O
Se la soluzione e` diluita:
la pressione
idrostatica p=dgΔh è
p π
bilanciata dalla
pressione osmotica
π
π=dgΔh
π·V = δ·nRT
(Van’t Hoff)
• δ = coefficiente di dissociazione elettrolitica (δ=1 per soluto non dissociato)
• a T= costante, π
Lezione VIII
R = 8,31
è proporzionale a n/V ( = concentrazione moli/litro)
J
K ⋅ mole
= 0.082
litri ⋅ atm
K ⋅ mole
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OSMOSI NEI SISTEMI BIOLOGICI
Molte membrane biologiche sono selettive:
• pareti capillari ed intestinali
• membrana alveolare
• membrana cellulare
• tubuli renali
Lezione VIII
La diffusione di sostanze
dipende dalla differenza di
pressioni idraulica ed
osmotica tra i due lati della
parete
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SOLUZIONI ISOTONICHE
Le soluzioni iniettate per via endovenosa devono avere la
medesima pressione osmotica del plasma
soluzioni ISOTONICHE
stessa concentrazione (moli/litro) del plasma
soluzione ipertonica ⇒ atrofizzazione dei globuli rossi
soluzione ipotonica ⇒ emolisi dei globuli rossi
Lezione VIII
238
