CHUYÊN ĐỀ 1
CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC
VÀ CƠ THỂ SỐNG
1.1. CHẤT LỎNG & DÒNG CHẤT LỎNG
1.2. HỆ TUẦN HOÀN
1.3. VẬN CHUYỂN QUA MÀNG TẾ BÀO
1.4. ÂM VÀ SIÊU ÂM TRONG Y HỌC

1.1. CHẤT LỎNG VÀ DÒNG CHẤT LỎNG
1.1.1. Mở đầu:
1.1.2. Áp suất thủy tĩnh:
P = F/S = mg/S = ρVg/S = ρgh

Áp suất thủy tĩnh chỉ phụ thuộc
vào chiều cao cột nước, không
phụ thuộc vào tiết diện bình chứa.
Đơn vị đo (SI): Pascal (Pa)
Trong y học: mmHg (1 mmHg = 133 Pa)

Thí dụ 1.1: Truyền dịch
Treo bình cao bao nhiêu?
h = 24 cm

1.1.3. Nguyên lý Pascal:
Áp suất tác động lên một điểm trong một chất lỏng kín (và
không chịu nén) sẽ được truyền không suy giảm tới mọi điểm
trong chất lỏng và tới thành bình.

Ứng dụng?
Bơm thủy lực:

•
Tại sao người ở xứ lạnh to lớn hơn ở xứ nóng? (Tiến hóa thế nào?)
Câu trả lời: vật lớn có diện tích mặt ngoài trên một đơn vị thể tích nhỏ hơn vật nhỏ
(tỉ lệ diện tích/thể tích ~ R
2
/R
3
= 1/R giảm khi R tăng).
→ người xứ lạnh cần lớn (diện tích mặt ngoài nhỏ) để giữ nhiệt.
→ người xứ nóng cần nhỏ (d/tích m/ngoài lớn) để tỏa nhiệt tốt.

•
Sức căng mặt ngoài và phổi:
23 bậc rẽ nhánh:
600 triệu phế nang, r = 100 μm (hít căng ¾)
D/tích trao đổi khí 75 m
2
(sân tennis) (do cấu trúc fractal)
Tại sao 23 bậc?
(người 22 bậc thiếu không khí; người 24 bậc thiếu ăn)

Nếu các bong bóng kích thước khác nhau?
Các phế nang sẽ xẹp dần để giảm diện tích mặt ngoài (và
do đó giảm năng lượng duy trì bong bóng) → Chất hoạt diện!
Trẻ sinh thiếu tháng phải thở máy vì xẹp phổi do thiếu
chất này.

Fractal - hình học của sự sống
Nguyên lý tổ chức: tự đồng dạng
Đường cong Koch:

2
+ ρgh
2
+ ρv
2
2
/2
Ống nằm ngang:
P
1
+ ρv
1
2
/2 = P
2
+ ρv
2
2
/2
P áp suất tĩnh (nguồn gốc bên ngoài,
nguyên nhân chuyển động)
ρv
2
/2 áp suất động (hệ quả của chuyển động)
Định luật bảo toàn năng lượng

Máy bay bay như thế nào?
Cánh máy bay được thiết kế để tạo lực nâng khi cất và hạ cánh

1.1.6. Độ nhớt. Định luật Poiseuille:

Sức cản ma sát (do độ nhớt)
Tỉ số của chúng gọi là số Reynolds:
Re = ρvL/η
trong đó:
ρ, η: mật độ & độ nhớt chất lỏng
v: vận tốc vật chuyển động
L: độ dài đạc trưng của vật xét Trong ống dẫn:
Re = ρvD/η (D: đường kính ống)
Thực nghiệm: Re < 2000 chảy tầng
Re > 3000 chảy rối
Re ở giữa tầng và rối ngẫu nhiên
Chảy rối tăng ma sát → cần tránh

1.2. HỆ TUẦN HOÀN:
1.2.1. Mở đầu:
Hệ tuần hoàn: Tim + Mạch máu
Ba chức năng:
vận chuyển
điều hòa (thông tin thể dịch, nhiệt)
bảo vệ (đông máu, miễn dịch)
Vật lý:
hoạt động điện và cơ của tim
qui luật chuyển động của máu trong hệ mạch

1.2.2. Hoạt động của tim:
1.2.2.1. Cấu trúc: