痛风输液用什么药是流动输液

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-03-28 10:25 标签： 咳嗽输液用什么药
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静脉输液器中的流体力学
作者：刘大有
　　　　时间: 　　　　点击率:16290
　　很多人都有过静脉输液（俗称&打点滴&）的经历，这里涉及到的许多流体力学原理，很多人未必注意到。
图1 静脉输液器示意图
　　静脉输液器的示意图如图1所示，其中包括输液瓶①、针头②、上输液管③、夹子④、茂菲氏滴管⑤、小管⑥、管口和乳胶帽⑦、管口⑧、下输液管⑨、调节阀⑩、针头⑾、针头⑿、软管⒀等。这里，盛有药液的玻璃瓶(输液瓶)①是倒挂的，下面是药液，上面是气体，液面用S1表示，液面的高度记为hS1。针头②通过瓶塞插入药液中，并将药液引入上输液管③。夹子④可以阻断上输液管③内的液体流动(通常夹子④可以省去，这里是为了解释需要而加入的)。透明的茂菲氏滴管⑤的上端有两个管口。一个管口处嵌入一个小管⑥，其上端与上输液管③相连，下端张着一个不断变形的液面，该液面上的表面张力总是力图阻止上面的液柱向下流，但是液柱的压力总是比表面张力大，使得该液面越来越向下突出。当液面完全支撑不住时，就有一滴药液落下，然后该液面又重新回到管口附近，我们用h6表示上下变化的液面的平均高度。另一个管口⑦套着一个乳胶帽，可以阻止茂菲氏滴管内外的空气流通(必要时，护士可以用针管从该管口注入一些辅助药液)。茂菲氏滴管的下部保留一部分药液，上面存留有一部分空气，S5是气、液之间的界面(液面)，液面的高度记为hS5。茂菲氏滴管下面的管口⑧与下输液管⑨连接。调节阀⑩可以调节输液速度。针头⑾插入患者的静脉中，我们用h0表示针头处的高度。人们常以h0为基准计算其它各处的高度(h0=0)。
　　在插入输液瓶①的另一个针头⑿下面，连接着一个泄气软管⒀，该管的出口向上与周围大气相连，药液会通过针头⑿流入软管⒀。但是由于大气压力的存在，流入软管的药液液面S13会在软管的某处自动停住，以维持软管内液柱的力平衡。U形软管⒀底部的高度记为h13，液面S13的高度记为hS13，hS13可表示为hS13 =h13+&h13&h13+&h13。这里，&h13表示液面S13与软管底部的高度差，这种高差呈缓慢的周期变化，而且变化幅度不大，其平均值记为&h13。
　　这样的构成主要是为了保证输液器具有以下功能：(1) 保证输液过程中输液速率&P(mm３/s)的平稳，(2) 避免气泡随着药液进入人体的静脉，(3) 根据需要可以调节输液速率&P。
　　对于这样的输液系统，出于好奇，我在输液时给自己提出了这样几个问题：
　　1) 从开始到结束，在整个输液过程中输液速率&P有无明显变化？
　　2) 在输液过程中，由于某种原因，病人需要移动位置，或改变姿态(卧、坐、立的变换)，为了保持流率不变或基本不变，需要注意的关键是什么？在保持hS1(或者说h13)不变的前提下，相对高度hS5和h6等发生变化是否会明显改变流率&P？
　　3) 输液中某时刻，护士通过管口⑦加入了某些药液；一段时间后流率重新趋于稳定，这时的流率与护士操作前相比有什么变化？
　　4) 茂菲氏滴管上部的气室体积V5有一定量的增加(例如，护士通过管口⑦放走了一些气，或者从输液瓶下来的药液中含有一些气泡，这些气泡会先穿过液面S5进入液体层，但很快会在表面S5处破碎进入气室)，重新稳定后流率&P是否会变化？
　　5) 有哪些办法可明显改变流率&P？
　　下面我们就来分析这些问题。设pa是周围的大气压强，pp是针头⑾处病人的静脉血压，p1和V1是输液瓶上部的气压和体积，p5和V5是茂菲氏滴管上部的气压和体积。此外，再设(R1+r4)是从液面S1到小管⑥下端，药液在这一段变截面管路中的等效流动阻力， (R5+r10)是从液面S5到针头⑾，这一段变截面管路中的等效流动阻力，其中r4是夹子④处的局部阻力，r10是调节阀⑩处的局部阻力。
　　在茂菲氏滴管内的液滴一滴一滴地向下滴的过程中，整个系统各点的压强都有微小的脉动，下面的分析将忽略这些脉动。
　　根据力平衡原理，上、下两部分的流动分别满足：
　　[p1+&g(hS1－h6)]－p5=(R1+r4)*&Pu　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　(1)
　　[p5+&g(hS5－h0)]－pp=(R5+r10)*&Pd 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
　　其中&Pu和&Pd分别是上部管路和下部管路的流率。当输液器内的流动达到稳定时&Pu=&Pd=&P，在这种情况下，将以上两式相加则得到
　　{p1+&g[(hS1－h0)－(h6－hS5)]}－pp=(R1+ R5+r4+r10)*&P 　　　　　　　　(3)
　　p1近似等于大气压强pa，更精确的关系可根据U形管⒀中的力平衡关系得到：
　　p1+&ghS1&pa+&g (h13+&h13) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)
　　将式(4)代入式(3)则得到
　　(pa－pp)+&g(h13+&h13－h0)－&g(h6－hS5) =(R1+ R5+r4+r10)*&P 　　　　　(5)
　　通常都有(h6－hS5)&& (h13－h0)和&h13&&(h13－h0)，所以上式可近似地简化为
　　(pa－pp)+&g(h13－h0)&(R1+ R5+r4+r10)*&P 　　　　　　　　　　　　　(5)
　　现在我们可以利用方程(5)来讨论前面提到的几个问题(在下面讨论中，pa，pp和&g总是不变的，高度基准h0=0)。
　　1) 如果没有针头⑿和U形软管⒀，则输液瓶内的气压p1将随着体积V1的增大而迅速降低，由式(3)可见，这时输液速率&P也将迅速下降，针头⑿和U形软管⒀正是为了克服这种现象而引入的。有了针头⑿和U形软管⒀，空气会通过它们不断地补充进去，气压p1基本保持不变。有人可能会就此认为，输液速率&P会因hS1的下降而略有下降(根据式(3))，其实，输液速率&P的变化比我们想象的还要小。由于[pa+&g (h13+&h13)]基本上不变，由式(4)可见，气压p1会随着hS1的下降而略有上升，使[p1+&ghS1]基本上不变，因此，输液速率&P几乎不变(也可参见公式(5))。
　　2) 茂菲氏滴管整体的上下移动(h6和hS5随之改变)对稳定的输液速率&P没有影响。从公式(5)可以看出，只要小管⑥的下端与液面S5的相对高度(h6－hS5)保持不变，输液速率&P就不变。
　　3) 在输液过程中，如果护士通过管口⑦加入了某些药液，这时茂菲氏滴管内的气压p5会因之而上升，这又会引起上部的输液速率&Pu减小(参见公式(1))，下部的输液速率&Pd增加(参见公式(2))，结果使气压p5逐渐地重新回到原来的值，&Pu和&Pd也逐渐地回到原来的值&P。上述的调整过程很短暂。
　　4) 茂菲氏滴管中上部的气室体积因某种原因略有增加，当重新达到稳定时，会使相对高度(h6－hS5)有少许增加，但对最终的输液速率&P基本上没有影响(参见公式(5))
　　5) 改变夹子④和调节阀⑩处的局部流阻r4和r10能方便和有效地改变流率&P。增加流阻r4和增加流阻r10都能达到减小流率&P的目的，所以夹子④常可省略。
　　较大幅度地升降输液瓶①的高度，也能明显地改变流率&P。
　　简单说来是这样的：
　　1) 从开始到结束，在整个输液过程中输液速率&P不会有明显变化；
　　2) 若hS1 (或者说h13)不变，只是高度hS5和h6等有些变化，这不会明显改变流率&P；
　　3) 从管口⑦加入了某些药液，稳定后，流率&P会回到原来值；
　　4) 茂菲氏滴管上部气室中空气量的增减，流率&P不会有明显改变；
　　5) 改变夹子④和调节阀⑩处的局部流阻r4和r10能方便和有效地改变流率&P，较大幅度地升降输液瓶①的高度，也能明显地改变流率&P。
　　近来医院里常用袋装的药液代替瓶装的药液。由于软包装的塑料袋不能承受内外压强差，也就是说，袋内气室部分的压强几乎总是等于周围的大气压强，即p1&pa，所以没有必要再用针头⑿和软管⒀。这时，随着液面S1的下降，输液速率&P略有减小(参见公式(3))。
　　其实，在我们的日常生活中，有许多这类看似当然、却蕴藏着力学原理的事物，让我们开动脑筋，探索身边的科学吧!

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