Меню

Гидростатическое давление это артериальное

Гидростатическое давление: формула и свойства.

Гидростатическое давление – это давление, производимое на жидкость силой тяжести.

Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором изучаются законы равновесия жидкостей и рассматривается практическое приложение этих законов.

Для того, чтобы понять гидростатику необходимо определиться в некоторых понятиях и определениях.

Содержание статьи

Закон Паскаля для гидростатики.

В 1653 году французским ученым Б. Паскалем был открыт закон, который принято называть основным законом гидростатики.

Давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается в жидкости одинаково во всех направлениях.

Закон Паскаля легко понимается если взглянуть на молекулярное строение вещества. В жидкостях и газах молекулы обладают относительной свободой, они способны перемещаться друг относительно друга, в отличии от твердых тел. В твердых телах молекулы собраны в кристаллические решетки.

Относительная свобода, которой обладают молекулы жидкостей и газов, позволяет передавать давление производимое на жидкость или газ не только в направлении действия силы, но и во всех других направлениях.

Закон Паскаля для гидростатики нашел широкое распространение в промышленности. На этом законе основана работа гидроавтоматики, управляющей станками с ЧПУ, автомобилями и самолетами и многих других гидравлических машин.

Определение и формула гидростатического давления

Из описанного выше закона Паскаля вытекает, что:

Величина гидростатического давления не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и определяется произведением

ρ – плотность жидкости

g – ускорение свободного падения

h – глубина, на которой определяется давление.

Для иллюстрации этой формулы посмотрим на 3 сосуда разной формы.

Во всех трёх случаях давление жидкости на дно сосуда одинаково.

Полное давление жидкости в сосуде равно

P0 – давление на поверхности жидкости. В большинстве случаев принимается равным атмосферному.

Сила гидростатического давления

Выделим в жидкости, находящейся в равновесии, некоторый объем, затем рассечем его произвольной плоскостью АВ на две части и мысленно отбросим одну из этих частей, например верхнюю. При этом мы должны приложить к плоскости АВ силы, действие которых будет эквивалентно действию отброшенной верхней части объема на оставшуюся нижнюю его часть.

Рассмотрим в плоскости сечения АВ замкнутый контур площадью ΔF, включающий в себя некоторую произвольную точку a. Пусть на эту площадь воздействует сила ΔP.

Тогда гидростатическое давление формула которого выглядит как

представлет собой силу, действующую на единицу площади, будет называться средним гидростатическим давлением или средним напряжением гидростатического давления по площади ΔF.

Истинное давление в разных точках этой площади может быть разным: в одних точках оно может быть больше, в других – меньше среднего гидростатического давления. Очевидно, что в общем случае среднее давление Рср будет тем меньше отличаться от истинного давления в точке а, чем меньше будет площадь ΔF, и в пределе среднее давление совпадет с истинным давлением в точке а.

Для жидкостей, находящихся в равновесии, гидростатическое давление жидкости аналогично напряжению сжатия в твердых телах.

Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м 2 ) – её называют паскалем (Па). Поскольку величина паскаля очень мала, часто применяют укрупненные единицы:

килоньютон на квадратный метр – 1кН/м 2 = 1*10 3 Н/м 2

меганьютон на квадратный метр – 1МН/м 2 = 1*10 6 Н/м 2

Давление равное 1*10 5 Н/м 2 называется баром (бар).

В физической системе единицей намерения давления является дина на квадратный сантиметр (дина/м 2 ), в технической системе – килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м 2 ). Практически давление жидкости обычно измеряют в кгс/см 2 , а давление равное 1 кгс/см 2 называется технической атмосферой (ат).

Между всеми этими единицами существует следующее соотношение:

1ат = 1 кгс/см 2 = 0,98 бар = 0,98 * 10 5 Па = 0,98 * 10 6 дин = 10 4 кгс/м 2

Следует помнить что между технической атмосферой (ат) и атмосферой физической (Ат) существует разница. 1 Ат = 1,033 кгс/см 2 и представляет собой нормальное давление на уровне моря. Атмосферное давление зависит от высоты расположения места над уровнем моря.

Измерение гидростатического давления

На практике применяют различные способы учета величины гидростатического давления. Если при определении гидростатического давления принимается во внимание и атмосферное давление, действующее на свободную поверхность жидкости, его называют полным или абсолютным. В этом случае величина давления обычно измеряется в технических атмосферах, называемых абсолютными (ата).

Читайте также:  Что сделать чтоб не поднималось давление

Часто при учете давления атмосферное давление на свободной поверхности не принимают во внимание, определяя так называемое избыточное гидростатическое давление, или манометрическое давление, т.е. давление сверх атмосферного.

Манометрическое давление определяют как разность между абсолютным давлением в жидкости и давлением атмосферным.

Рман = Рабс – Ратм

и измеряют также в технических атмосферах, называемых в этом случае избыточными.

Случается, что гидростатическое давление в жидкости оказывается меньше атмосферного. В этом случае говорят, что в жидкости имеется вакуум. Величина вакуума равняется разнице между атмосферным и и абсолютным давлением в жидкости

Рвак = Ратм – Рабс

и измеряется в пределах от нуля до атмосферы.

Свойства гидростатического давления

Гидростатическое давление воды обладает двумя основными свойствами:
Оно направлено по внутренней нормали к площади, на которую действует;
Величина давления в данной точке не зависит от направления (т.е. от ориентированности в пространстве площадки, на которой находится точка).

Первое свойство является простым следствием того положения, что в покоящейся жидкости отсутствуют касательные и растягивающие усилия.

Предположим, что гидростатическое давление направлено не по нормали, т.е. не перпендикулярно, а под некоторым углом к площадке. Тогда его можно разложить на две составляющие – нормальную и касательную. Наличие касательной составляющей из-за отсутствия в покоящейся жидкости сил сопротивления сдвигающим усилиям неизбежно привело бы к движению жидкости вдоль площадки, т.е. нарушило бы её равновесие.

Поэтому единственным возможным направлением гидростатического давления является его направление по нормали к площадке.

Если предположить что гидростатическое давление направлено не по внутренней, а по внешней нормали, т.е. не внутрь рассматриваемого объекта а наружу от него, то вследствие того, что жидкость не оказывает сопротивления растягивающим усилиям – частицы жидкости пришли бы в движение и её равновесие было бы нарушено.

Следовательно, гидростатическое давление воды всегда направлено по внутренней нормали и представляет собой сжимающее давление.

Из этого же правило следует, что если измениться давление в какой-то точке, то на такую же величину измениться давление в любой другой точке этой жидкости. В этом заключается закон Паскаля, который формулируется следующим образом: Давление производимое на жидкость, передается внутри жидкости во все стороны с одинаковой силой.

На применение этого закона основываются действие машин, работающих под гидростатическим давлением.

Ещё одним фактором влияющим на величину давления является вязкость жидкости, которой до недавнего времени приято было пренебрегать. С появлением агрегатов работающих на высоком давлении вязкость пришлось так же учитывать. Оказалось, что при изменении давления, вязкость некоторых жидкостей, таких как масла, может изменяться в несколько раз. А это уже определяет возможность использовать такие жидкости в качестве рабочей среды.

Источник

Что такое артериальное давление крови? Все про АД

Человек – это сложный механизм, в организме которого все процессы взаимосвязанные. Артериальное давление относится к важным показателям здоровья, его резкие перепады могут вызвать серьезные осложнения в виде инсульта, инфаркт миокарда или ишемической болезни. Каждый человек должен знать, какие факторы провоцируют изменение давления, как правильно производить его замеры, и каким профилактическим мероприятиям следовать для его нормализации.

Что такое артериальное давление крови?

Артериальное давление — это уровень давления крови на стенки артерий организма. Это индивидуальный показатель, на его изменения могут влиять:

  • возраст человека;
  • стрессовые ситуации;
  • наличие хронических патологий;
  • время суток;
  • физическая нагрузка.

Существует средняя норма артериального давления крови 120/80 мм рт. ст., от которой отталкиваются врачи в процессе диагностики больного. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба и показывает две цифры – верхнее и нижнее давление.

  • Верхнее (систолическое) – давление, которое оказывает кровь в момент максимального сокращения сердца.
  • Нижнее (диастолическое) – давление крови в момент максимального расслабления сердечной мышцы.

Отклонения на 20-30 мм рт. ст. выше или ниже от среднего показателя 120/80 мм рт. ст. у взрослого человека свидетельствует о возможных заболеваниях. Своевременное лечение обезопасит от перехода болезни в хроническую форму и от тяжелых осложнений.

Каждый человек должен знать об артериальном давлении и что это такое для профилактики возможных заболеваний.

Механизм артериальной регуляции

В организме человека все процессы взаимосвязаны. Механизм артериальной регуляции очень сложен, на него влияют такие вещи, как центральная и вегетативная нервная система, эндокринная система человека.

Читайте также:  Лечение повышенного давления при климаксе

Давление колеблется в пределах своей нормы в связи с такими факторами:

  • Движения крови по сосудам (гемодинамика). Отвечает за уровень артериального давления.
  • Нейрогуморальная регуляция. Нервная и гуморальная регуляции составляют общую систему, которая оказывает регулирующее влияние на уровень давления.

Нервная система молниеносно реагирует на изменения в организме. Во время физической деятельности, при умственных нагрузках и стрессах, симпатичная нервная система активирует возбуждение сердечной деятельности и влияет на скорость биения сердца, что вызывает изменение давления.

Почки выполняют важную функцию для поддержания артериального давления, они выводят воду и электролиты из организма.

Почки выделяют гормоны и вещества, которые являются важными гуморальными регуляторами:

  • Вырабатывают ренин. Этот гормон является частью ренин-ангиотензиновой системы, которая регулирует давление в организме, влияет на объем крови и тонус сосудов.
  • Образуют вещества депрессорного действия. С помощью них, происходит расширение артерий и давление понижается.

Методы и правила измерения показателей

Измерять давление можно прямым и косвенным методом. Прямой (инвазивный) метод измерения давления используется при стационарном лечении больного, когда нужен постоянный контроль показателя. Его производят с помощью катетера, иглу которого вводят больному в просвет лучевой артерии. Сам катетер присоединен к манометру для получения показателей давления.

Косвенный (неинвазивный) метод измерения давления не требует прямого контакта с кровотоком:

  • Аускультативный или слуховой метод. Производится механическим тонометром с фонендоскопом. Манжета сдавливает артерию с помощью накачанного воздуха и показатели прослушивают в виде шума, что издается при прохождении крови внутри артерии.
  • Осциллометрический метод. Не требует шумового прослушивания и показатели отображаются на дисплее цифрового тонометра. Самый распространённый метод измерения, который требует минимум усилий и удобен в ежедневном использовании у себя дома в виде электронного тонометра.

Чтобы получить правильные показатели тонометра при измерении давления необходимо следовать таким правилам:

  • Давление измеряют в положении сидя или лежа.
  • Пациент должен быть в расслабленном состоянии, не разговаривать.
  • За час до измерения нужно исключить прием пищи, за два часа — алкоголь и сигареты.
  • Одетую на руку манжету закрепляют на уровне сердца.
  • Если тонометр полуавтоматический, нагнетание воздуха проводят плавно и без резких движений.
  • Закатанный рукав одежды не должен сдавливать руку в процессе измерения.

Первые домашние замеры давления лучше сделать на обеих руках. Руку, на которой показатели окажутся выше используют для постоянных замеров. Считается, что давление у правшей будет выше на левой руке, у левшей – на правой руке.

Нормальное давление взрослого человека имеет показатель от 110/70 до 125/85 мм рт. ст. Если человек проводит систематичные замеры давления и получил показатель на 10 мм рт.ст. выше или ниже от предыдущего, это не является патологией. Но при постоянных значительных колебаниях давления следует обратиться к врачу.

Артериальная гипотония: симптомы и лечение

Систематическое давление с показателем ниже 100/60 мм рт. ст. называют артериальной гипотонией.

Больше всего к ней склонны подростки и молодые девушки. К основным симптомам гипотонии относят:

  • головокружение;
  • быструю утомляемость;
  • вялость;
  • тошноту;
  • бессонница;
  • учащенное сердцебиение.

В процессе лечения специалист должен установить первопричину, влияющую на понижение давление.

Вместе с лечением основного заболевания назначают медикаментозное лечение:

  • Психомоторные стимуляторы. Такие медикаменты активизируют нервную систему, они стимулируют работоспособность и избавляют от вялости, увеличивают частоту сердечных сокращений и повышают давление («Синдокарб», «Мезокарб»).
  • Аналептические препараты. Повышают кровообращение в процессе возбуждения сосудодвигательного центра заднего отдела головного мозга. Эти препараты увеличивают работоспособность и настроение человека («Кордиамин»).
  • Альфа-адреномиметики. Повышают тонус сосудов, вызывают сужение артериол («Гутрон», «Мидодрин»).

Каждый из описанных медикаментов имеет свой ряд побочных эффектов, поэтому должен назначаться при строгом контроле врача. Гипотоники должны уделять время физическим нагрузкам и длительному сну, также рекомендуется контрастный душ.

Продукты, повышающие давление и улучшающие состояние организма гипотоника:

Гипертония: проявления и принципы лечения

Повышенное постоянное артериальное давления 139/89 мм рт. ст. является одним из самых распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Больше всего к гипертонии склонны пожилые люди имеющие заболевания сердца и сосудов. Но не исключено появление повышенного АД у людей старше 30 лет.

К факторам риска развития артериальной гипертонии относят:

  • систематические стрессы;
  • лишний вес;
  • наследственность;
  • возраст старше 55 лет;
  • сахарный диабет;
  • повышенный уровень холестерина;
  • почечную недостаточность;
  • постоянное курение и употребление алкоголя.
Читайте также:  Внутричерепное давление головокружение тошнота

При гипертонии стенки кровеносных сосудов сужаются и теряют свою эластичность. Передвижение крови становится затрудненным и ткани плохо насыщаются кислородом.

Симптомами гипертонии служит:

  • головные боли;
  • нарушения сна;
  • учащенный сердечный ритм;
  • шум в ушах;
  • отечность.

Чтобы лечение оказалось эффективным, параллельно с гипертонией врач будет лечить его первопричину. При лечении пожилых гипертоников важно, чтобы врач знал общее состояние больного пациента и его слабые стороны. Им назначают медикаменты с минимальным количеством побочных эффектов, чтобы препараты не влияли на работу уже больных органов и не ухудшали его здоровье.

Понизить повышенное давление помогут такие препараты:

  • Диуретики. Их назначают для выведения лишней соли и жидкости из организма, которые способствуют повышению давления. Калийсодержащие диуретики вместе с жидкостью не выводят важный для организма калий, а диуретики тиазидного вида имеют низкий ряд побочных действий на организм («Альдактон», «Индапамид»).
  • Бета-блокаторы. Уменьшая количество адреналина, эти лекарства уменьшают частоту сердечных сокращений. В своей работе адреналин взаимосвязан с бета-адренорецепторами, работу которых блокируют эти медикаменты («Конкор», «Вазокардин»).
  • Антагонисты кальция. Такие препараты расширяют сосуды и повышают кровоток в организме. Снижение давления происходит из-за торможения поступления ионов кальция в сердце и сосуды больного («Ломир», «Норваск»).

Давление у детей и подростков

В период роста и полового созревания организм ребенка и подростка подвергается активным перестройкам и изменениям. Показатель 120/80 мм рт. ст. относится к полностью сформировавшемуся человеку, а нормальные показатели у детей и подростков будут занижены. Так, давление 105/60 мм рт. ст. считается нормой для ребенка 6-10 лет.

Показатели давления у девочек будут незначительно ниже давления мальчиков. Чем младше ребенок, тем ниже у него показатель давления (в первые недели жизни давление младенца составляет 75/45 мм рт. ст.). Это связано с тем, что их сосуды более эластичные и имеют широкий просвет.

К факторам, которые повышают риск развития проблем с артериальным давлением у детей и подростков относят:

  • стрессы;
  • лишний вес;
  • нарушения в работе почек;
  • неправильный образ жизни;
  • гормональные изменения;
  • высокие умственные и физические нагрузки в школе.

Родители часто не замечают повышенной утомляемости и раздражительности ребенка, которая может сигнализировать о наличии артериальных проблем.

При однократных отклонениях показателей родителям не стоит бросаться в панику, в таких случаях систематичные замеры давления дадут возможность установить норму ребенка. Если установлены неоднократные изменения, лучше сразу обратится к опытному специалисту.

Во время измерения давления, ребенок должен быть в спокойном состоянии. Замеры сразу после школы, прогулки или тренировки показывают завышенные показатели. Отличная профилактика артериального давления крови – это спокойная обстановка в семье, правильный режим труда, отдыха и питания.

Повышенное АД у беременных женщин

Особое внимание своему давлению следует уделять женщине во время беременности. В этот период у женщины наблюдается понижение давления в связи с уменьшением сосудистого тонуса.

Повышенное артериальное давление крови в такой период провоцирует изменения в сосудах плаценты и плода.

Осложнениями гипертензии в такой период могут быть:

  • фетоплацентарная недостаточность;
  • преждевременная отслойка плаценты;
  • гестоз;
  • задержка развития плода.

Причинами артериальной гипертонии беременной женщины служат:

  • систематические стрессы;
  • наличие избыточного веса;
  • слабая физическая активность;
  • неправильное питание;
  • проблемы с почками.

При ощущении неоднократных симптомов повышенного давления врач должен назначить лечение. В лечении гипертонии беременных первоначально используют здоровый образ жизни, и только при наличии тяжелых состояний — медикаментозное лечение. Категорически запрещено самостоятельно подбирать таблетки для понижения давления, так как они могут негативно повлиять на развитие плода.

Профилактическими мероприятиями высокого давления беременной служат:

  • Прогулки на свежем воздухе.
  • Спокойная физическая нагрузка.
  • Прием витаминов и минералов (по назначению лечащего врача).
  • Снижение стрессов и эмоциональных перегрузок.
  • Правильное питание.
  • Систематический контроль артериального давления.

Важно подобрать опытного специалиста, который будет контролировать состояние беременной женщины на протяжении всего срока беременности.

Источник

Adblock
detector