医疗滴液现象运用高中物理知识解释的探讨

唐子翼

（绵阳中学实验学校 四川绵阳 621000）

医疗滴液现象运用高中物理知识解释的探讨

唐子翼

（绵阳中学实验学校 四川绵阳 621000）

高中阶段中学生学习到的物理知识在实际生活当中都能够得到体现，在医疗应用当中，滴液现象就可以利用我们高中物理知识进行解释，对滴液原理应用物理知识进行分析，从而实现匀速滴液的效果。所以在这篇文章中，主要对医疗滴液现象应用高中所学物理知识进行了解释和分析。

医疗滴液 高中 物理知识

静脉滴注是临床上很常见的操作，在实施静脉滴注过程中最佳的治疗效果是维持滴液匀速下降，而在实际的低落过程中，由于液体从高处落下之后，随着液体压强的减小，滴液的速度也会减慢，因而随着吊瓶中液体的减少，也需要对吊瓶高度进行调整，这样才能保证滴速的均匀性，保证滴注的治疗效果。［1］

一、滴液现象中的物理知识

在静脉滴注过程中，吊瓶的高度一般都是不变的，由于吊瓶高度不变使得滴液管上的调节阀高度也是不变的，从开始滴注的时候，吊瓶中的液体高度是最高的，这时液体的压强值也是最大的，医护人员此时对滴液速度进行设置，随着吊瓶中液体的减少，液体高度也在逐渐下降，这就使得吊瓶中液体压强不断减小，而压强减小势必会影响滴液速度，导致滴液的速度越来越慢，而静脉滴注治疗是需要匀速进行滴注的，当速度减小时就需要对液体高度进行调整，从而使吊瓶中的药液重新获得较大的压强，使得滴液的速度能够得到恢复。由此可以看出，在静脉滴注过程中，要想获得匀速的滴注效果就需要对吊瓶中的液体压强进行控制，也就是使吊瓶中的液体位置能够始终保持在最初的位置上。在计算上，我们可以假设n为滴速，v是液滴所占的体积大小，s是吊瓶中部横截面积，h是液面下降的高度，那么随着时间的变化就能够对液柱的液面变化进行计算，而当液柱不是呈圆柱形状而是圆锥形状时，液面高度则不是线性的变化，这时可以将瓶塞部分的不规则形状忽略，也可以利用公式进行计算液面高度，这样通过对电机卷轮速度进行控制是可以实现滴液匀速目标的。［2］

二、滴液现象中输液器和滴斗包含的物理知识

从调查当中，我们可以知道，输液器中的滴系数对于静脉滴注有着直接影响。现在静脉滴注当中所使用的滴系数主要包括三种类型，分别是10滴、15滴和20滴三种类型，对于不同的患者和不同的病情治疗需要采用不同类型的滴系数，医护人员在选择滴系数时要充分考虑患者的年龄、病情和身体状况等，结合患者所需要滴注的药液量多少和药物性质来判断所需要使用的输液器型号，然后根据滴注所需要的输液时间来对输液时间进行计划，然后结合输液量对每分钟需要滴注的药液量进行计算，利用输液瓶上的调节阀来对滴液的速度进行设置，这样才能够保证滴液速度适合不同的患者病情。

在我们所研究的静脉滴注过程中，可以发现其中包含的高中物理知识是学习到的液体静压知识，吊瓶中的液体之所以能够进入到患者的体内主要是依靠压强之间的大小差异，而如果差值发生变化，那么输注到患者静脉中一定时间内的液体量也会发生变化，因而在液体高度计算上，如果静脉压出现下降的情况，而液体水柱压力不变时，两者之间的压力差值就会增大，输液速度也会随之增加。而当患者体内的血容量逐渐增多，静脉压也会逐渐升高，在液体水柱压力不变的情况下，两者之间的压力差值也会减小，这样输液速度也会随之减小，因而对静脉压进行测量对于输液速度的控制具有重要价值。而反过来对滴斗液面高度进行计算时，当已知静脉压的数值，对滴液速度进行控制时可以通过调整液面调整来保持一定的压强。输液器滴斗内液面高度等于或小于液滴自然长度时，由于滴管内液面干扰液滴的自然形成、破坏液滴表面张力从而使液滴变形、变小而过早下落；输液滴数增快，表面上给人造成了输液速度增快的假象，同时也无法再根据输液滴数来正确计算出输液速度。因此，一般将滴斗内的液面调整在滴斗高度的1/2至1/3范围内。

三、匀速滴液技术

在了解了静脉滴注速度的影响因素之后，我们可以通过假设技术来实现滴液的匀速目标。其中可以将查阅到的红外线传感器技术应用到滴液现象当中，这一技术利用红外线传感器对滴液速度进行检测，当滴液的速度正常时，红外线传感器的二极管会发出平行红外线光束，穿过滴斗对射到另一边二极管上，而当吊瓶中的液体地下时，其本身对红外光线会有散射和吸收影响，使得接收一段的二极管的光通量不足，导通能力出现下降表现，而根据对导通能力下降的变化读取能够有效对液滴数量和滴速进行判断和计算，从而有效控制液面高度，使得液滴获得较大压强，保持滴液的匀速滴落。

再者，为了能够控制滴液的速度，我们可以给输液器安装上电机控制设备，经过资料查阅可知步进电机是目前作为滴液速度控制电机的最佳选择，这种电机的技术已经是很成熟了。由于步进电机的机电元件能够将电脉冲信号转成纤维宜或者是角位移信号，而且其输入量是脉冲序列，能够对输入信号和输入量进行细微变化，当步进电动机正常运动时能够严格的遵循一定的运动关系情况不受到一般的压力变化与负载之间的产生影响作用。因而在正常运动情况下，步进电动机转动过程中每转一周都遵循固定的步数，在做连续步进运动时，步进电动机旋转的转速与输入脉冲的频率也能够保持相应标准的对应关系，不会受到电压的波动和负载变化情况的影响。

结语

在临床医疗当中滴液现象非常常见，我们可以利用我们学习到的物理知识对滴液现象进行解释，并且可以尝试对滴液速度的影响因素进行分析，并且通过控制影响因素可以有效解决医疗当中的滴液现象，控制静脉滴注的速度，从而将学习到的高中物理知识应用到生活当中，为现实生活服务。［3～5］

［1］任邹弘.基于高中物理知识揭秘医疗中的滴液现象［J］.科学导报， 2013，20（03）∶116-117.

［2］张轩宁.高中物理知识解释医疗滴液现象的分析［J］.科研，2015，22（03）∶153-153.

［3］郭雅.利用高中物理光学知识解释自然现象［J］.读写算（教育教学研究）， 2015，23（7）∶234-235.

［4］孙勇，王丽.论物理现象在高中物理教学中的运用［J］.课程教育研究（新教师教学）， 2016，10（3）∶112-113.

［5］邰传智.物理知识在现实生活中的应用研究［J］.数理化解题研究（高中版）， 2013，12（12）∶223-224.