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Physikalische Grundlagen
Das Blut durchströmt beim gesunden Menschen die Arterien mit einer mittleren Geschwindigkeit, die meist so gering ist, dass in den unverzweigten Strecken der Arterien keine Turbulenzen auftreten. Eine laminare Strömung erzeugt im Gegensatz zur turbulenten keine Geräusche. Ein Kriterium für das Entstehen von Turbulenzen ist die dimensionslose Reynoldsche Zahl Re
vm = mittlere Flüssigkeitsgeschwindigkeit (Blut)
R = Gefäß (Rohr) radius
p = Dichte der Flüssigkeit (Blut)
n = Viskosität der Flüssigkeit (Blut)
Es sei erwähnt, dass die Viskosität ein Maß für die innere Reibung ist und in den Einheiten Pascalsekunden (Pa × s) gemessen wird.
Die Viskosität von Blut beträgt z.B. bei 37° C etwa 2,3 bis 2,7 × 10-3 Pa × s.
Sofern die Reynoldsche Zahl den Wert von ca. 1 200 nicht überschreitet, liegt eine laminare Strömung vor. Bei höheren Werten kann sie turbulent werden.
Verringert man den Gefäßradius R, so steigt die mittlere Geschwindigkeit quadratisch an. Wenn also z.B. R halbiert wird, steigt die mittlere Geschwindigkeit auf das Vierfache an. Damit wächst die Reynoldsche Zahl nach Gl.1 insgesamt um den Faktor zwei an.
Der Druck ist definiert als Kraft pro Fläche und wird in bar oder Pascal (Pa) gemessen. Dabei herrscht ein Druck von 1 Pa, wenn eine Kraft von 1 Newton senkrecht auf eine Fläche von 1 m2 wirkt.
100 000 Pascal sind ein bar
105 Pa = 1 bar
In der Medizin hat sich bis heute die Einheit Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) erhalten, das man unproblematisch mir einem Blutdruckmessgerät messen kann. Dabei gilt, dass ein Druck von 750 mm Hg einem bar entspricht.
750 mm Hg = 1 bar
Der mittlere Luftdruck beträgt auf Meereshöhe 1,013 bar und damit 760 mm Hg.
Quelle:http://gesundheit.msn.de/gesundheit_az/untersuchungen_az/blutdruckmessung.html?p=3 |
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