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1、关于物理基础知识第1页，此课件共35页哦物理基础主要包括：1.气体定律2.物态变化3.流体运动第2页，此课件共35页哦第一节 气体定律一.理想气体的状态方程（一）理想气体（ideal gas）:只考虑分子间相互碰撞，不考虑其他相互作用，分子体积和分子间的引力均可忽略不计的气体，称之为理想气体。第3页，此课件共35页哦（二）理想气体的状态方程l对于一定量的理想气体，它的压强（P）体积（V）和绝对温度（T）存在下式关系：l Ml PV=RTl 第4页，此课件共35页哦（二）理想气体的状态方程l1.R=8.314J/(mol.k)称为摩尔气体常数l2.表示1摩尔质量（Kg）,l3.M为容器内气体的质
2、量（Kg）l4.V为容器内气体的体积（m3）l5.T为温度（K开氏度或绝对度）l6.P为压强（Pa）第5页，此课件共35页哦（二）理想气体的状态方程由于气体的密度=M/V,上式也可写成 P=RT 注意：这两个方程在实际应用时，在温度不太低，压强不太高的条件下，计算结果与实验数值有微小差别；但温度越低、压强越大计算结果与实验数值的偏差越大。这就促使了范德瓦尔斯方程的出现。第6页，此课件共35页哦二、范德瓦尔斯方程（一）分子大小不可忽略的修正值分子大小不可忽略的修正值压强很大时，气体的体积减少至很小，气体分子本身所占的体积就不能再忽略不计。（二）分子引力不可忽略的修正值分子引力不可忽略的修正值分子
3、间引力的存在使器壁附近分子受到向容器内部的引力，减弱气体分子施与器壁的压力。第7页，此课件共35页哦二、范德瓦尔斯方程l1.由于实际气体分子本身占有体积，分子之间存在相互作用力。范德瓦尔斯（Van der waals)考虑到这两个因素，对理想气体状态方程加以修正，这就是范德瓦尔斯方程：l 第8页，此课件共35页哦二、范德瓦尔斯方程l al （P+V2）(V-b)=RTla为压强修正值,b为体积修正值，这两者决定于气体的性质，可由实验测定。例：Co2的a=0.366J.m3/mol2,b=0.0428x10-3m3/mol.第9页，此课件共35页哦二、范德瓦尔斯方程l2.由于分子间的引力而减少的
4、气体的压强通常称之为内压强，用P表示。l3.范德瓦尔斯方程比理想气体方程更接近于实际情况，但也不是绝对准确的。第10页，此课件共35页哦三、安德鲁斯试验l1.安德鲁斯（Andrews）曾在不同温度下对二氧化碳作了系统的等温压缩试验。二氧化碳当温度高于31.1度时，即使高压下也不能液化。第11页，此课件共35页哦三、安德鲁斯试验l2.气体靠压缩液化有一最高温度界限，称为临界温度（二氧化碳的临界温度是31.1度），以Tc表示，和临界温度相应的等温线称为临界等温线。第12页，此课件共35页哦三、安德鲁斯试验l3.安德鲁斯画了二氧化碳实际等温线，发现有四个区：气态区气态区、汽态区汽态区、汽液共汽液共存
5、区存区、液态区。液态区。l4.气态区域分为两部分：在临界等温线以下区域成为汽汽；在临界等温线以上区域成为气。l5.单纯依靠压缩是不能使气体液化的，必须在一定温度下。第13页，此课件共35页哦四、混合气体的压强l1.混合气体中，各种成分气体都有自己的压强，称为分压强。l2.道尔顿（道尔顿（Dalton）分压定律）分压定律:混合气体的压强等于组成混合气体的各成分的分压强之和。l P空气=PN2+PO2+PH2O+PCo2第14页，此课件共35页哦四、混合气体的压强l3.分压强=容积百分比 x 总压强l4.不均匀的分压强会带来什么结果？l 气体流向：同种气体流向与该种气体分 压强大小有关，气体总是由
6、分压强大的地方向分压小的地方转移。l例：O2 21kPa 13.6 Kpa第15页，此课件共35页哦五、气体的弥散l1.弥散：当气体的密度不均匀时，气体的分压强就会有差异，气体分子从分压大的地方向分压小的地方移动，称之为弥散。肺泡 PO2=13.83kPa （血管PO2=5.32kPa）第16页，此课件共35页哦五、气体的弥散l2.肺泡气（PO2=13.83kPa）l 弥散l肺动脉血进入肺毛细血管时（PO2=5.32 kPa）l毛细血管动脉端（PO2=12.64kPa）l 弥散l组织间液（PO2=5.32kPa）l排出二氧化碳的过程与供氧过程相反。第17页，此课件共35页哦五、气体的弥散l3.
7、主动脉血氧分压为什么低于13.83kPA？由于少量肺循环的静脉血未与肺泡气进行交换而直接流入到动脉中，降低了肺循环后流入大动脉的血液的氧含量，是氧分压由13.83kPa降至12.64kPa.第18页，此课件共35页哦五、气体的弥散l4.吸入性麻醉药的弥散 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。而不被代谢的吸入性麻醉药进入体内的弥散过程与氧相同，不同的是可以趋向静态平衡，平衡时，组织内的分压和吸入气中的分压值相等，当麻醉气体的脑内分压和吸入气中的分压值相等时，临床上认为达到麻醉浓度。第19页，此课件共35页哦六、气体在液体中的溶解度l1.溶解度:在一定温度温度与压力压力
8、的条件下，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。l2.表示方式：用100ml液体中能溶解气体体积的毫升数表示，写成vol%,记为C 例:在37oC,一个大气压下，100ml的血中能溶解氧化亚氮0.468ml,即氧化亚氮的溶解度为0.468vol%第20页，此课件共35页哦六、气体在液体中的溶解度l3.溶解度的大小：通常随温度升高而降低，随压强增加而增加。l4.亨利定律亨利定律：C=aP C表示溶解度，a是比例常数，称为气体的溶解系数，其只相当于压强为一个单位时的气体溶解度。P为压强。实际应用：用高压氧舱治疗缺氧性疾病第21页，此课件共35页哦六、气体在液体中
9、的溶解度l5.溶解度与麻醉诱导及清醒速溶解度与麻醉诱导及清醒速度的关系：度的关系：溶解度小的麻醉药（异氟醚），吸入后肺泡内分压与脑内分压达到平衡的时间短，诱导迅速；一旦停止吸入，迅速从体内排出并消失，因此清醒快。第22页，此课件共35页哦七、分配系数1.分配系数分配系数（distribute coefficient）:一定温度下，某物质在两相中处于动态平衡时，该物质在两相中浓度的比值比值，是溶解度的另一种表达方式。挥发性药经肺泡进入血液，可把肺泡气和血液看成互相邻接的气、液两相，当其在两相中处于动态平衡时，这两相中麻醉药的浓度比值，就成为该药的血/气分配系数。第23页，此课件共35页哦七、分配
10、系数l实例：恩氟烷在37oC时的血/气分配系数是1.9，即表示溶解在血中的浓度是肺泡浓度的1.9倍。l2.血/气分配系数与麻醉 （1）血/气分配系数与麻醉诱导快慢有关。异氟醚在血中溶解度小，血/气分配系数小小，麻醉诱导迅速，清醒也诱导迅速，清醒也快。快。第24页，此课件共35页哦七、分配系数l（2）油油/气分配系数气分配系数麻醉强度有关：油/气分配系数越高，作用强度越大。（甲氧氟烷的油/气分配系数最大，麻醉 强度最大）l（3）橡胶橡胶/气分配系数气分配系数影响诱导和苏醒时间：甲氧氟烷的橡胶/气分配系数很大在使用甲氧氟烷时，一部分被麻醉机装置所吸收，导致浓度降低，诱导时间延长；麻醉结束时，甲氧氟
11、烷逐渐释放，是苏醒延长。第25页，此课件共35页哦第二节 物态的变化l物质分子可以聚集成固、液、气三种状态，在一定温度与压力下，物质的三态可以互相转变，称为相变。l在呼吸和麻醉中常遇到液、气之间的相变。第26页，此课件共35页哦一、气化l1.定义：物质由液态变成气态的过程。l2.气化的方式：蒸发和沸腾l（一）蒸发蒸发：液体表面发生的气化现象。l （1）蒸发是吸热，液温降低，故蒸发具有致冷作用。任何温度皆可蒸发。l （2）汽化热：使单位质量的液体变成同温度蒸气所需的热量成为汽化热。第27页，此课件共35页哦一、气化l（3）影响蒸发的因素:温度、蒸发面积、液体表面上方气流。l（二）沸腾：在一定温度
12、下，在液体表面和内部同时进行汽汽化的现象叫沸腾。l条件：必须有热源l (1)只能在一定温度下发生。l (2)沸腾吸热蒸发，液温不变。l (3)沸点随液面上气体的压强增大而升高。l 临床应用：高压锅灭菌第28页，此课件共35页哦一、气化l3.饱和蒸气压-密闭容器l（1）饱和蒸气：密闭容器中，和液体处 于动态平衡的气体。l（2）饱和蒸气压：饱和蒸气的压强。l 4.饱和蒸气在麻醉中应用：l 麻醉蒸发器内的麻醉气体浓度，实际是一定温度下的饱和蒸气浓度，通常大于麻醉所需浓度，需稀释方能送入病人呼吸道。第29页，此课件共35页哦二 液化l1.定义：物质从气态转变为液态的过程称为液化，也称凝结。l2.方法：
13、l （1）降温法：一定压强下温度降低l 蒸气凝结（放热）l 液化 （液温升高）第30页，此课件共35页哦二 液化l（2）加压法：临界温度l 压强增大l l 蒸气凝结（放热）l l 液化（液温升高）第31页，此课件共35页哦三 湿度和湿化器l（一）湿度l 1.定义：大气的干湿度称为湿度。（用来说明大气中水蒸气的多少）l 2.表示方法：l （1）绝对湿度：单位体积的大气中所 含水汽的质量。l （2）相对湿度：大气的实际水汽压（绝对湿度）与同温度下饱和水汽压的百分比。l （3）舒适湿度：大气的相对湿度在60%-70%。第32页，此课件共35页哦三 湿度和湿化器l3.肺泡气的相对湿度与湿化器l 肺泡气的相对湿度在37oC时为100%，如吸入气的湿度低于此值就要从呼吸道吸收湿气，所以正常人的呼吸道对吸入气有加温加湿的作用。因呼吸系统疾病或气管切开及气管插管的病人，这种自然调节功能丧失，在使用通气机时，必须有良好的湿化装置，即在呼吸回路上配置湿化器。第33页，此课件共35页哦三 湿度和湿化器l（二）湿化器l 1.水容器型湿化器（将水加热产生水蒸气，其输出饱和水汽，接近生理状态）l 2.凝聚型湿化器（呼吸气流通过金属网起到增温加湿作用，效率低）l 3.雾化器 射流的空吸作用使液体雾化吸入。第34页，此课件共35页哦感谢大家观看第35页，此课件共35页哦