Kas ir hidrostatiskais spiediens?

Hidrostatiskais spiediens ir spēks, ko šķidruma molekulas iedarbojas viena uz otru Zemes gravitācijas spēka dēļ. Šis spēks rodas neatkarīgi no tā, vai šķidrums ir kustībā vai pilnībā apstājies, un tas spiež šķidrumus uz priekšu vai ārā, saskaroties ar vismazākās pretestības zonu. Šī enerģija izspiež ūdeni no cauruma papīra glāzē, gāzi no cauruļvada noplūdes un asinis no traukiem apkārtējos audos.

Palielināts pacēlums palielina hidrostatiskā spiediena daudzumu. Šķidrums, kas plūst uz leju, arī palielina spiedienu, kā rezultātā ūdens, kas plūst pāri ūdenskritumiem, plūst ātrāk nekā ūdens, kas plūst pa straumi uz kritumu. Temperatūra ir vēl viens faktors, kas ietekmē spiedienu, jo, kad temperatūra paaugstinās, molekulas pārvietojas ātrāk, palielinot spiedienu.

Nozares parasti izmanto hidrostatiskā spiediena pārbaudes metodes, lai nodrošinātu, ka šķidrumi paliek ierobežotā vidē. Testēšana ne tikai nodrošina, ka cauruļvados un cita veida konteineros nav noplūdes, bet arī pārbauda, ​​vai materiāli var izturēt paaugstinātu spiedienu no iespējamām vides izmaiņām. Nav nekas neparasts, ka uzņēmumi pieliek iekšējos spēkus, kas ir 150 reizes lielāki nekā parasti, vienlaikus uzraugot spiediena izmaiņas ar instrumentiem.

Asinsvadiem ir unikāls veids, kā uzturēt pareizu spiedienu visā ķermenī. Arteriālā kapilārā hidrostatiskais spiediens parasti mēra 35 dzīvsudraba staba milimetrus jeb 35 mm Hg. Venozais kapilārais spiediens parasti mēra 15 mm Hg. Sirds kontrakciju spēks kopā ar gravitāciju, kas velk asinis prom no sirds, izraisa paaugstinātu spiedienu. Venozo kapilāru porainais raksturs samazina arī plūstošo asiņu spiedienu.

Šķidrās asins sastāvdaļas šī spiediena dēļ dabiski ieplūst caur porām intersticiālajos audos, atstājot lipīdus, olbaltumvielas un daļiņas, kas ir pārāk lielas, lai tās varētu izkļūt. Tas parasti samazina venozo spiedienu. Un otrādi, spiediena palielināšanās audos iedarbojas atpakaļ uz kapilāriem, ko sauc par hidrostatisko osmotisko spiedienu. Kamēr osmotiskais spiediens virza šķidrumus pret kapilāru porām, traukā esošo cieto vielu elektriskie lādiņi izraisa molekulu saistīšanos, plūstot asinīs. Šo reakciju sauc par Gibsa-Donana efektu.

Osmotiskais spiediens un Gibs-Donnan efekts, kas darbojas kopā, ievelk šķidrumus no intersticiālajiem audiem plazmā, ko sauc par koloidālo osmotisko spiedienu. Ja ķermenis uztver neparasti zemu venozo spiedienu, artērijas parasti kompensē to sašaurināšanos. Ja rodas asinsvadu bojājumi, plazmā ir nepietiekams cietvielu skaits vai pazeminās arteriālais spiediens, tad rodas tūska vai pietūkums.