冷却法测定家兔血液的比热

时间: 2017-10-22 10:00:11 来源:未知 作者:admin 点击:98 次
  

【关键词】  热稀释法
  关键词: 热稀释法;心排出量;兔
     
  摘 要:目的  家兔血液比热是热稀释法测量家兔心输出量的重要修正系数. 方法  根据牛顿冷却定律,采用同一容器盛装兔血或水,若两者温度与体积都基本相同,则水与兔血的散热规律基本相同,水的比热已知,便可求出兔血的比热;又利用同一系统测得标准100g・L-1 NaCl溶液的比热值,求得测量系统误差,对所测兔血比热进行修正. 结果  对测得的多组兔血比热数据进行合理筛选后,得到新鲜兔血测量值:0.886±0.022,经误差修正得到家兔血液比热:0.849±0.022;陈旧兔血测量值:1.020±0.021,经误差修正后:0.997±0.021. 结论  冷却法测定家兔血液比热方法可靠,数据处理合理,结果可信.

  Keywords:thermodilution;cardiac output;rabbit
     
  Abstract:AIM To determine specific heat of rabbit blood for calculating cardiac output of rabbits by thermodilution.METHODS According to Newton’s law of cooling,specific heat of rabbit blood was measured from that of water,by comparing the speed of temperature change of them measured respectively in the same system.The measured specific heat of rabbit blood was corrected with systematic error of specific heat of100g・L-1 NaCl solution measured in the same sys┐tem.RESULTS Specific heat of fresh whole blood of rabbits was0.886±0.022;After correction,0.849±0.022;Blood after being stored,the specific heat changed,1.020±0.021,and0.997±0.021after correction.CONCLUSION Correct-ed specific heat value of fresh blood is more reasonable,and the calculated cardiac output might be more accurate.
     
  0 引言
     
  热稀释法是临床常用的测定心输出量的方法,一定量的低温生理盐水或等渗的葡萄糖注射液通过热稀释漂浮心导管(Swan-Ganz Catheter)注入右心房,在右心房中与血液混合稀释,经由右心室排出到肺动脉,位于肺动脉的热稀释导管尖端的热敏电阻将记录一条热稀释曲线,这条热稀释曲线是计算心输出量(CO)的主要依据.在这个过程中,两种不同热容的物质(注射液和血液)进行了混合,其比热值是计算心输出量的重要修正系数[1] .人以及某些大动物血液比热和常用注射液比热已经测得,作为常用医学实验动物的家兔血液比热却未见文献报道.
     
  1 材料和方法
     
  1.1 家兔血液的采集  健康家兔15只,体质量(2.5±0.5)kg,雌雄不拘,颈部皮下10g・L-1 普鲁卡因局麻,行一侧颈总动脉插管,通过插管放兔血于已加入少许20g・L-1 肝素钠的容器中,轻轻摇动抗凝,称质量,备用. 
  1.2方法
     
  1.2.1 原理  由牛顿冷却定律:当一个系统的温度与环境温度相差不大时,系统的散热速率dq/dt与系统和环境之间的温度差成正比,用数学表达式为:dq/dt=K(T-θ)或dT/dt=K/CS (T-θ).式中dT/dt为系统的冷却速率;K为散热比例系数;CS 为系统的热容;T,θ为系统和环境的温度.若实验中使环境温度θ的变化远小于系统温度T的变化,则θ可视为常量,则有:dT/(T-θ)=(K/CS )dt.积分得:ln(T-θ)=(K/CS )t+b ①(b为积分常数).
     
  1.2.2 测量装置  如Fig1所示,量热器置于有盖的内桶中,内桶又置于仅有入水口和出水口的外桶内,自来水从入水口流入经搅拌器搅拌后从出水口流出,用以尽量保持量热器的环境温度稳定.3只精度为0.05℃精密温度计分别置于比热杯、内桶和外桶中用于读取各自的温度.
     
  图1 略
     
  1.2.3 测量过程  比热杯用洗洁精清洗,用蒸馏水冲洗后以干纱布擦拭干净,加入35℃左右的兔血,称重,放进测量系统中,打开自来水进水口,并打开搅拌器,使系统稳定一段时间,待量热器与内桶的温度差小于15℃,环境温度θ的变化量Δθ<0.15℃时开始测量:使用1精度为0.01s电子秒表计时,每隔2min读取量热器内温度T及内桶内的温度θ,每次约15组,同时记录时间t.同测量兔血的过程,取与兔血的体积、初温、及降温区间大致相同的蒸馏水,放入测量系统中,待系统稳定,读取相同组数的数据.
     
  1.2.4 比较法测量兔血比热容  可以看出①式具有y=b1 x+b0 的形式,①式可测量兔血的比热容.用同一容器分别装兔血和水,保持两者温度与体积基本相同,则水与兔血的散热规律基本相同,即有:ln(T-θ)兔血 =(K/C’)t+b’ ②ln(T-θ)水 =(K/C”)t+b” ③②式中C’为盛兔血时系统的热容,③式中C”为盛水时系统的热容. 令S’=K/C’,S”=K/C”可得S’C’=S”C” ④C’为系统和水的热容,C”为系统和兔血的热容.系统和水的热容为已知,因此可求出兔血的热容.设m0 为量热器内桶(比热杯)的质量,铜质,比热C0 =0.091cal・(g・℃)-1[2] ;m’为兔血的质量,比热为Cx;m”为水的质量,比热C”=0.999cal・(g・℃)-1[2] ;设V为水银温度计浸入兔血或水中的体积,玻璃的比热为0.19cal・(g・℃)-1[2] ,密度为2.5g・cm-3[2] ,水银的比热容为0.033cal・(g・℃)-1[2] ,密度为13.6g・cm-3[2] ,因而1cm3 玻璃的热容为0.19×2.5=0.47cal・(℃・cm3 )-1 ,1cm3 水银的热容为0.033×13.6=0.45cal・(℃・cm3 )-1 ,取其平均值0.46cal・(℃・cm3 )-1 作为水银温度计的比热容,则当浸入V cm3 时,温度计的热容为0.46V・cal・℃
-1 .因此,量热器盛兔血时总热容为:C’=m0 C0 +m’Cx+0.46V.量热器盛水时总热容为:C”=m0 C0 +m”C”+0.46V.代入④式得:Cx=1/m’[S”/S’(m0 C0 +m”C”+0.46V)-(m0 C0 +0.46V)] ⑤ 
  1.2.5 数据处理  根据②,③式及S’=K/C’,S”=K/C”的假设有:ln(T-θ)兔血 =S’t+b’;ln(T-θ)水 =S”t+b”.显然上两式具有一元线性方程y=b1 x+b0 的形式,可用作图法作出直线求出其斜率而得到S’和S”,亦可用最小二乘法拟和线性方程求出方程系数b1 而得S’和S”.经最小二乘法推导得:b1 =t ln(T-θ)-tln(T-θ)(t)2 -t2  ⑥t,ln(T-θ),t ln(T-θ),t2 分别为t,ln(T-θ),t ln(T-θ),t2 的平均值,(t)2 为t的平均值的平方.将⑥式转换成计算公式为:b1 = ∑ni=1 ti ln(T-θ)i -( ∑ni=1 ti )( ∑ni=1 ln(T-θ)i )/n∑ni=1 ti2 -( ∑ni=1 ti )2 /n ⑦将测量时读取的n组蒸馏水或兔血的三列数据带入⑦式,分别求得b1血 、b1水 ,则S’=b1血 、S”=b1水 ,带入⑤式即可求出Cx.

联系我们Contact

企业QQ号码:4000290153
企业QQ咨询:
全国免费电话:400-029-0153
邮箱地址: 4000290153@b.qq.com
为了确保您的论文能够顺利通过审核,
请您在与客服老师沟通时务必要总结清楚您的论文要求。

南海代写论文网