Transportfenomen i människokroppen

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Transportfenomen i människokroppen"

Sven Danielsson
för 6 år sedan
Visningar:

1 Transportfenomen i människokroppen Introduktion Ingrid Svensson Medicin och Teknik/ Introduktion till Medicin och Teknik/ Fokus: transportprocesser på organnivå med kopplingar till cellnivå Kursansvariga: Johan Revstedt, professor, Strömningteknik Ingrid Svensson, lektor, Biomedicinskteknik Fritt ur kursplanen: Syfte Kursen avser att ge er grundläggande kunskaper om utvalda transportfenomen och hur dessa styr människokroppens funktion. Kursmål Kunskap och förståelse För godkänd kurs skall studenten förstå hur ekvationerna för konserverande av massa, rörelsemängd och energi uttrycks på integral- respektive differentialform förstå vilka antaganden som leder till Bernoulli's ekvation förstå skillnaden mellan laminär och turbulent strömning och hur deformerbara väggar och pulserande tryck påverkar flöden förstå hur värme genereras, leds och överförs i människokroppen förstå skillnaden mellan Newtonska och icke-newtonska fluider och vad detta innebär för flöden i människokroppen 1

19/01/15 Diffusion Slumpmässiga rörelser ( random walk )

v=bz02z4gss0k Exempel på diffusionskoefficienter Konvektion

värmeströmning eller rörelsemängd (m v) Konvektion av

2 19/01/15 Diffusion Slumpmässiga rörelser ( random walk ) Diffusionskoefficienten, Dij Exempel på diffusionskoefficienter Konvektion Bulkrörelser hos gaser och vätskor, ex. värmeströmning eller rörelsemängd (m v) Konvektion av rörelsemängd orsakas av krafter, ex. tyngdkraft, tryck, skjuvkrafter (blodflöde, flöde i ledvätska) 2

3 Materialparametrar som dyker upp vid konvektion Rel. mellan flöden och gradienter för molekylär transport Relation mellan tröghets- och viskösa krafter Reynolds tal: Stationärt, laminärt flöde Osborne Reynolds, Turbolent flöde 3

4 Relativ betydelse av konvektion resp. diffusion Peclet tal: Pe << 1 : diffusion snabbare Pe stort: konvektion snabbare Jean Claude Eugéne Peclét Storleksordningar i människokroppen Transport inom celler 4

5 Cellmembran Transcellulär transport Exempel: i tarmväggen Fysiologiska transportsystemet Kardiovaskulära cirkulationssystemet Respirationssystemet, uppgift 1.5 Matsmältningssystemet Levern Njurarna, uppgift 1.7 }uppgift 1,2, 1.3 5

6 Kardiovaskulära cirkulationssystemet Hjärtat Blodkärl Blod Hjärtat CO: Cardiac output; hjärtminutvolym SV: Stroke volume; slagvolym HR: Heart rate; puls CO = SV x HR Blodflöde vid olika aktivitet 6

$4 10-6 mol L -1 mmhg -1. The heme concentration in red blood cells is 0.0203 mol L -1 = 4C Hb. The blood volume fraction (hematocrit) is typically 0.45 for men and 0.40 for women.$

7 Respirationssystemet Näsa Struphuvud (larynx) Luftstrupe (trachea) Lungor Kapillärbädd Nervsystemet Diafragman Löslighetskurvor Uppgift 1.2 Uppgift 1.2 The solubility of oxygen in plasma at 37 C is mol L -1 mmhg -1. The heme concentration in red blood cells is mol L -1 = 4C Hb. The blood volume fraction (hematocrit) is typically 0.45 for men and 0.40 for women. Determine the fraction of oxygen in solution and that bound to hemoglobin in atrerial and venous blood. For simplicity, assume that the solubility in reed blood cells equals the solubility in plasma. 7

8 Gasutbytet i lungan lungartär lungven Uppgift 1.3 Compare the amount of oxygen taken up by blood and the amount of carbon dioxide released by the blood as blood passes through the lung capillaries. The difference in carbondioxide (at standard temperature and pressure) between arteries and veins in the lung is 2.27 cm 3 per 100 cm 3 for plasma carbon dioxide and 1.98 cm 3 per 100 cm 3 for red-blood-cell carbon dioxide. Matsmältningssystemet Munhålan Matsmältningskanalen Lever Gallblåsa Bukspottskörtel Matsmältningskanalen: Matstrupe (esophagus) Magsäcken Tunn- och tjock tarm Ändtarm 8

9 19/01/15 Levern Levern, forts. Njurarna 9

10 Njurarna, forts. Atheroscleros Cancer 10

Konstgjorda organ Idag: Introduktion och översikt Definitioner: diffusion, konvektion, Reynolds tal, Peclet tal Transport inom celler och över cellmembran Transcellulär transport (epitelceller)

11 Konstgjorda organ Idag: Introduktion och översikt Definitioner: diffusion, konvektion, Reynolds tal, Peclet tal Transport inom celler och över cellmembran Transcellulär transport (epitelceller) Exempel på fysiologiska transportsystem: kardiovaskulära cirkulationssystemet, respirationssystemet, matspjälkningssystemet, levern, njurarna Atheroscleros, cancerbehandling, konstgjorda organ Obs! Om du vill spara tid: 1.4, 1.5 och 1.8 Kursivt 11

Relevanta dokument

Transportfenomen i människokroppen

Transportfenomen i människokroppen Introduktion Ingrid Svensson 2017-01-16 Fokus: transportprocesser på organnivå med kopplingar till cellnivå Kursansvarig: Ingrid Svensson, lektor, Biomedicinsk teknik