[趣味物理]封閉靜脈輸液中的物理知識

　　[趣味物理]封閉靜脈輸液中的物理知識

　　醫(yī)院作封閉式靜脈輸液時，要求在輸液過程中，保持滴點(diǎn)的速度幾乎不變。通過觀察醫(yī)院作封閉式靜脈輸液用的部分裝置，結(jié)合氣體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的知識我們不難說明其道理。

　　輸液時，醫(yī)生先將葡萄糖液瓶倒掛，然后將通氣管上的通氣針插入，這時通氣管與葡萄糖液瓶內(nèi)部連通，葡萄糖液有一部分進(jìn)入通氣管內(nèi)。

　　但我們注意到進(jìn)入的量并不多，通氣管內(nèi)的液面遠(yuǎn)比葡萄糖液瓶內(nèi)的液面要低。接著醫(yī)生就把點(diǎn)滴玻璃管和輸液管連好，然后將輸液管通過針頭與葡萄糖液瓶內(nèi)部相連。調(diào)節(jié)橡皮管上的夾子，葡萄糖水就開始均勻地一滴一滴在點(diǎn)滴玻璃管內(nèi)下落了。

　　首先，當(dāng)插入通氣管后，為什么通氣管內(nèi)的液面遠(yuǎn)低于葡萄糖液瓶內(nèi)的液面。由于葡萄糖液瓶內(nèi)的空氣是密閉的。當(dāng)通氣管和葡萄糖液瓶內(nèi)接通時，部分葡萄糖液已進(jìn)入通氣管，這樣葡萄糖液瓶內(nèi)部的液面就有所下降，瓶內(nèi)空氣的體積就會增大，壓強(qiáng)就要減小。正是由于瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，所以導(dǎo)致了通氣管內(nèi)的液面與葡萄糖液瓶內(nèi)液面之間出現(xiàn)了上述的高度差。

　　其次，我們來分析輸液時葡萄糖液瓶內(nèi)的壓強(qiáng)情況：我們知道，液體壓強(qiáng)是隨深度增加而增大的。液體越深壓強(qiáng)越大，這樣液流速度就越快。在輸液開始后，葡萄糖液瓶內(nèi)的液面持續(xù)下降，瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小，因而通氣管內(nèi)的液體由于受到外界穩(wěn)定的大氣壓強(qiáng)的作用，很快被壓回到葡萄糖液瓶內(nèi)。當(dāng)通氣管（包括針頭）內(nèi)沒有了葡萄糖液后，其針頭頂端開口處的小液片就剛好在上下都是一個大氣壓強(qiáng)的作用下平衡。小液片的上部受到向下的壓強(qiáng)是瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)以及葡萄糖液產(chǎn)生的壓強(qiáng)。小液片的下部受到向上的壓強(qiáng)是外界大氣壓強(qiáng)。當(dāng)瓶內(nèi)液面繼續(xù)下降而導(dǎo)致瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)略有下降時，小液片就不再平衡，它讓開一個“缺口”，氣泡就冒上了瓶內(nèi)空氣之中。瓶內(nèi)空氣量增多，壓強(qiáng)就稍有增大，通氣管針頭頂端開口處的小液片又在上下都是一個壓強(qiáng)的作用下重新平衡。

　　這佯，在整個輸液過程中，通氣管針頭頂端開口處的小液片受到的向下的壓強(qiáng)基本保持在一個大氣壓強(qiáng)的水平，不會因瓶內(nèi)液面的下降而變化。由于圖中通氣管針頭頂端所處水平面液體的壓強(qiáng)基本保持不變，因而在它下面一定距離的點(diǎn)滴玻璃管上端口液體的壓強(qiáng)也基本保持不變。這樣，就對穩(wěn)定滴點(diǎn)速度起到了積極作用。