第一章物理基礎(chǔ)知識(shí)備課講稿

第一章物理基礎(chǔ)知識(shí)

南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)教研室

在呼吸治療及吸入麻醉工作中，常常會(huì)遇到一些與物理學(xué)密切相關(guān)的問(wèn)題。例如，氣體的壓強(qiáng)及流動(dòng)的規(guī)律、物態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，以及通氣機(jī)、麻醉機(jī)的運(yùn)作及工作原理等。了解并正確運(yùn)用物理學(xué)的規(guī)律來(lái)指導(dǎo)臨床實(shí)踐，不僅能提高呼吸治療及麻醉工作的效果，而且能促進(jìn)通氣機(jī)、麻醉機(jī)等設(shè)備的不斷改進(jìn)與發(fā)展。第一節(jié)氣體定律二、范德瓦爾斯方程由于實(shí)際氣體分子本身占有一定體積，分子之間存在相互作用。范德瓦爾德斯（Vanderwaals）考慮到這兩個(gè)因素，對(duì)理想氣體的狀態(tài)方程加以修正，從而導(dǎo)出了范德瓦爾斯方程。三、安德魯斯實(shí)驗(yàn)理想氣體只是在溫度不太低、壓強(qiáng)不太高的條件下，才符合實(shí)際情況，在P-V圖上，理想氣體的等溫線是等軸雙曲線。四、混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體中，各種成分氣體都有自己的壓強(qiáng)，稱為分壓強(qiáng)?；旌蠚怏w的壓強(qiáng)等于組成混合氣體的各成分的分壓強(qiáng)之和，這個(gè)規(guī)律稱為道爾頓（Dalton）分壓定律。五、氣體的彌散當(dāng)氣體的密度不均勻時(shí)，氣體的分壓強(qiáng)就會(huì)有差異，氣體分子從分壓大的地方向分壓小的地方移動(dòng)，稱為彌散。六、氣體在液體中的溶解度當(dāng)氣體和液面接觸時(shí)，由于氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一部分氣體分子會(huì)進(jìn)入液體內(nèi)部而溶于液體中。七、分配系數(shù)在一定溫度下，某一物質(zhì)在兩相中處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，該物質(zhì)在這兩相中的濃度比值稱為分配系數(shù)。第二節(jié)物態(tài)的變化物質(zhì)分子可以聚集成固、液、氣三種狀態(tài)，在一定的溫度與壓力條件下，物質(zhì)的三態(tài)可以互相轉(zhuǎn)變，稱為相變。在呼吸和麻醉中常遇到的是液、氣之間的相變。

（一）蒸發(fā)蒸發(fā)是液體表面發(fā)生氣化的現(xiàn)象。麻醉蒸發(fā)器為了加速蒸發(fā)通常采用下列方法：1、增加蒸發(fā)表面積2、增加表面氣流3、溫度補(bǔ)償（二）沸騰一定溫度下，在液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行汽化的現(xiàn)象叫沸騰。（三）飽和蒸氣壓二、液化物質(zhì)從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為液化，也稱凝結(jié)。三、濕度和濕化器（一）濕度大氣的干濕程度叫濕度，用來(lái)說(shuō)明大氣中水蒸氣的多少，可用絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩個(gè)物理量表示。

（二）濕化器濕化器有三種類型：1、水容器型濕化器（waterjarhumidifier）2、凝聚型濕化器（condenserhumidifier）3、霧化器（nebulizer）第三節(jié)流體的運(yùn)動(dòng)液體和氣體都沒有固定的形狀，在力的作用下，其一部分相對(duì)于另一部分很容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)，這種性質(zhì)稱為流動(dòng)性。由于這種流動(dòng)性，把液體和氣體合稱為流體。一、連續(xù)性方程流動(dòng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果在任一固定點(diǎn)的速度是不隨時(shí)間變化的，這種流動(dòng)稱為穩(wěn)定流動(dòng)。二、伯努利方程P+1/2pv2+pgh=常量此式稱為伯努利方程（Bernoulliequation），其意義是理想流體作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流管內(nèi)的任一截面處，單位體積流體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和該點(diǎn)的壓強(qiáng)之和都相等。三、層流實(shí)際液體與理想液體不同，是有粘滯性的液體。實(shí)際液體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)同一截面上各點(diǎn)流速是不同的。在管的中央軸線處流速最大，越靠近管壁，流速越小，與管壁接觸處速度為零。這種分層的流動(dòng)形式叫層流。

四、湍流實(shí)際流體中流速不大時(shí)，流體是分層流動(dòng)的，各層之間不相混雜，這就是前面講的層流。當(dāng)流體在管理里的流速超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，流體將不再保持分層流動(dòng)，流體各部分互相混雜，形成漩渦，流線變得極有規(guī)則，稱為湍流。五、射流的附壁效應(yīng)射流就是噴射成一束流動(dòng)的流體（液體或氣體）。第四節(jié)光的吸收當(dāng)光通過(guò)物質(zhì)時(shí)，由于光波和物質(zhì)的相互作用，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收轉(zhuǎn)換成其他形式能量。這兩種原因都是導(dǎo)致光波在進(jìn)行方向上強(qiáng)度降低，稱為光的吸收（absorptionoflight）。

一、選擇性吸收物質(zhì)對(duì)光波的吸收具有選擇性，即同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光波吸收程度不同。

二、朗伯－比爾定律利用光的吸收作定量分析的理論基礎(chǔ)是朗伯－比爾（Lamber-Beer）定律。光的選擇吸特性和朗伯－比爾定律，在臨床麻醉監(jiān)測(cè)儀器中有著重要