麻醉设备学知识
不同气体有不同的临界恒量,它们的值由实验 测定,见表。
四、混合气体的压强
混合气体中,各种成分气体都有自己的压强, 称为分压强。混合气体的压强等于组成混合气体的 各成分的压强之和,这个规律称为道尔顿分压定律 。分压强的大小和其它成分气体无关,并可从其在 混合气体的容积百分比算出。见表。气体分压强的 大小与气体的流动方向有密切关系,气体总是由分 压强大的地方向分压强小的地方转移。
三、学习Байду номын сангаас醉设备学的方法
1、掌握书中所阐述的物理学基本理论 2、了解麻醉仪器设备的基本结构,熟悉麻醉仪 器设备的基本原理和性能指标; 3、通过实 验和实习掌握麻醉学研究和临床所用仪器设备 的性能和使用方法。
第二章 物理学基础知识
在呼吸治疗及吸入麻醉工作中,常常会遇到 一些与物理学密切相关的问题。了解并正确运用 物理学的规律来指导临床实践,不仅能提高呼吸 治疗及麻醉工作的效果,而且能促进麻醉机、通 气机等设备的不断改进与发展。
六、气体在液体中的溶解度
当气体和液面接触时,由于气体分子的无规则运 动,一部分气体分子会进入液体内部而溶于液体 中。血氧含量、血二氧化碳分压、麻醉药物的血 浓度等都涉及气体在液体中溶解的物理现象。
在一定温度与压力条件下,当液面上的气体和 溶解的气体达到动态平衡时,该气体在液体中的 浓度称为溶解度。气体的溶解度常用100ml液体 中能溶解气体体积的ml数表示,写成vol%。
气体的分子数是一个恒量,即△P=a/V2,式中a为 比例系数,代入前式,得
M2 a
MM
(P 2 • V 2 )(V b) RT
此式即为范德瓦尔斯方程。 修正量a和b决定于气体的性质,可由实验测定。从 式看出,如果V很大,即当压强较低或温度较高时, 两个修正量都可忽略,从而得到理想气体状态方程。 范德瓦尔斯方程比理想气体状态方程更接近于实际
第一章 绪 论
一、麻醉设备学的研究对象
麻醉设备学是麻醉学与理工科学相渗透、交叉的边 缘性的应用学科,归属于麻醉医学中的基础学科类。 它的内容包括麻醉设备、监测仪器的结构、原理、功 能及应用。
麻醉的发展:简单的局部表面麻醉 到深层局部麻到 器官手术麻醉到器官移植麻醉。
麻醉设备的发展:简单给药麻醉装置到单一功能麻醉 机到全能麻醉机到麻醉工作站到全自动麻醉工作站。
情况,但也不是绝对正确的。如表。
三、安得鲁斯实验
理想气体只是在温度不太低、压强不太高的条件 下,才符合实际情况。下面通过实际气体的等温 线了解理想气体偏离实际气体变化规律的情况, 从而对实际气体的性质得到进一步的认识。
安得鲁斯曾在不同温度下对二氧化碳作了系统的 等温压缩实验,借以观察气体的状态变化过程, 如图。
教学重点:保证安全麻醉所必需的设备,如麻
醉机、通气机、蒸发器及各种麻醉检测设备。
二、学习麻醉设备学的重要意义
麻醉设备学是麻醉学专业的一门专业基础课。 其意义如下: 1、物理学知识是深入了解呼吸、循环与麻醉不 可缺少的基础。 2、现代技术的进步与发展为临床麻醉工作提供 了许多新的设备和仪器。包括全功能麻醉机、通 气机及各种麻醉监测和测量仪器等。 3、通过对麻醉仪器原理、结构和性能的学习, 提高麻醉临床工作的科学性、准确性和安全性。
2、由于分子间引力的存在,使得器壁附近分子受 到一个垂直与器壁指向容器内部的吸引力。这样就 会减弱气体分子施于器壁的压力,故上式应为 P=RT/(V-b)-△P △P表示由于分子间的引力而减 少的气体压强,通常称为内压强。其和单位时间内 与单位面积器壁碰撞的分子数成正比;又和每一分 子与器壁碰撞时所受内部分子的引力成正比,这两 者均与气体的分子数密度n成正比,所以△P与分子 数密度n的平方成正比。
第一节 气体定律
一、理想气体的状态方程
只考虑分子间的相互碰撞,不考虑其它相互 作用,分子体积和分子间的引力均可忽略不计的 气体,称为理想气体。对一定量的理想气体,它 的压强P、体积V和绝对温度T之间存在下式的关 系
PV M RT
上式称为理想气体状态方程。R=8.31J/(mol·K) 称 为摩尔气体常数,μ是摩尔质量,M为容器内气体的 质量(kg),容器体积V(m3) ,压强P(N/m2或Pa) 。 由于气体的密P度ρ=M/RVT,所以上式可写成
例高压氧治疗缺氧性疾病;治疗腹胀及脑室空 气造影后的头痛;麻醉气体在血中的溶解度和诱 导及清醒速度有关。
七、分配系数
在一定温度下,某一物质在两相中处于动态 平衡时,该物质在两相中的浓度的比值称为分配系 数。挥发性麻醉药经肺泡进入血液,可把肺泡气和 血液看成互相邻近的气、液两相,当麻醉药在两相 中处于动态平衡时,这两相中麻醉药的浓度比值就 称为该麻醉药的血/气分配系数。几种常见麻醉药 的分配系数见表。
把理想气体状态方程应用于实际气体,计算结果 和实验数据有微小差别,温度越低,压强越大,即 气体密度越大时,出现的偏差越大。
二、范德瓦尔斯方程
由于实际气体分子本身占有一定体积,分子之 间存在相互作用,范德瓦尔斯考虑到这两个因素, 对理想气体的状态方程加以修正,从而导出了范 德瓦尔斯方程。
1、在压强很大时,气体体积减至很小,气体分 子本身所占有体积就不能再忽略不计,所以气体 分子实际活动的空间不等于容器的体积V,而应减 去一个与气体分子本身所占体积有关的修正量b,
五、气体的弥散
当气体的密度不均匀时,气体的分压强就有差 异,气体分子由分压强高的地方向分压强小的地 方移动,称为弥散。
图2-3表示肺泡和它邻近的肺毛细血管在肺循 环过程中氧分子的弥散情况。
图2-4表示氧由毛细血管向组织间液和细胞的 弥散情况。
在机体内,由于氧不断消耗,二氧化碳不断产 生,故不能达到静态平衡。而不被代谢的气体,如 氧化亚氮、挥发性麻醉药等,则可以趋向平衡。
如37℃时,一个大气压下,100ml血中所能溶 解的氧化亚氮浓度为0.468ml,故氧化亚氮的溶 解度为0.468vol%。
气体溶于液体是放热过程,气体溶解度通常随 温度的升高而减小,和固体不同。气体的溶解度 还与压力有关。压强越大,液面上的气体密度增 大,和液面接触的分子数增多,所以气体溶解度 随压强增加而增加。若液面上是混合气体,则气 体的溶解度与液面上该气体的分压强成正比。如 用C表示溶解度,上述规律可写成 C=Αp 此 时称为亨利定律。