HIDRODINAMIKA Mtk ( M1.3.3)

7/27/2019 HIDRODINAMIKA Mtk ( M1.3.3)

1/15

HIDRODINAMIKA ( M1.3.3)

Tujuan Instruksional Umum:

Mahasiswa mampu memahami Prinsip-prinsipHidrodinamika dan aplikasinya dalam bidangkedokteran khususnya pada tubuh manusia.

Tujuan Instruksional khusus.Mahasiswa mampu memahami tentang:

1. Jenis aliran

2. Aplikasi Hukum Kontinuitas dan Pers. Bernaulli

3. Peran Viskositas pada sistem sirkulasi.

4. Aplikasi Hk. Pouseulle pada aliran dan tekanan darah

5. Aplikasi Hk. Stokes pada mekanisme Laju Endap

Darah


2/15

I. JENIS ALIRAN

1. Aliran Fluidaa. Streamline (laminar): Partikel fluida mengkuti sebuah

lintasan lurus dan tidak saling menyilang satu samalain.

b. Turbulen (berolak): tidak mengikuti lintasan lurus.Kecepatan partikel dapat berubah setiap saat.

1. r pembuluh diperkecil

Laminer ================== turbulen

2. v ditingkatkan v kritis

vc = k. /.r


3/15

dimana k = konstanta Reynold

= 1000 untuk air

= 2000 untuk darah.

Pengukuran P darah dengan Sphygmo-

manometer ditentukan berdasarkan adanya

bunyi turbulen pada Arteri brachialis yangdibuat dengan cara menekannya dengan

manset.


4/15

2. Debit Pada Pipa Pengaliran

laju alir massa = m/tvol. Fluida = V=A.l

Kec. Fluida = v = l/t

m/t = . V/t=. A.l/t= . A.v

pers. Kontinuitas1. A1.v1 = 2. A2.v2 atau

A1.v1 = A2.v2

A1

A2

v2

v1


5/15

V/t = laju alir volume fluida.= A.l/t = A.v

yang disebut juga debit pengaliran (Q).Q = A.v

Pers. Kontinuitas dapat terlihat pada sistemperedaran darah. Darah mengalir dari jantung

masuk ke aorta arteri dan seterusnya ke

pembuluh kapiler yang berbeda luaspenampangnya sehingga v nya juga berbeda.


6/15

3. Prinsip Bernoulli

Bilamana kec. fluida tinggi tekanan rendahsebaliknya v rendah P tinggi.

P1 + v12 + gh1 = P2 + v2

2 + gh2

Pers. Bernoulli berlaku jika

a. Fluida tidak viscous

b. Fluida tidak termampatkan.

c. Aliran laminar dan steady state

A1

A2

y2y1

P1

l2

l1

v1

v2


7/15

Pada prinsipnya Pers. Bernoulli adalah

perubahan Energi potensial

Energi kinetik.

Aplikasi:

1. Venturimeter: alat untuk menentukankecepatan aliran darah dalam pembuluh.

2. Menjelaskan mekanisme terjadinya TIA

(Transient Ischemic Attack).(baca:Fisika Untuk Ilmu-ilmu Hayati Bab

Fluida)


8/15

4. Viskositas

Defenisi: Ukuran kental atau cairanya suatu fluida yangmerupakan Gesekan Internal yang dimiliki oleh fluidatersebut.

Pada liquida: disebabkan oleh gaya kohesi

Pada gas: oleh tumbukan antar molekul.F = .A.v/y

F = Gaya alir

= viskositasA = luas lempengan

V = kec. Alir

y = jarak lempengan ke dinding pembuluh.

F

Ay

v


9/15

HK. Poiseulle

atau

Identik dengan Hk. Ohm. V = R.I

P = V. ; 8l/rr= R ; Q = I

QrlP 48

l

PPrQ

8

)(21

4

rP1 P2

l

V/t=Q


10/15

Pada Sistem peredaran darah:

BP = CO X PVR

BP = Blood Pressure = tekanan darah

Bervariasi sesuai dg. siklus pompa jantung

Min pada P diastole, Maks pada P systole.

= P pada hk. Poiseulle = V pada hk. Ohm

C CO = Cardiac Output = curah jantung = volume darahyang dipompakan jantung sesuai dengan siklusresolusi pompa jantung = Q atau V/t pada Hk.Poiseulle = I pada hk.Ohm

PVR= Pheripheral Vascular Resistance = tahananpembuluh perifer. Tergantung pada luas penampangatau jari-jari pembuluh.

= 8l/r4 pada Hk. Poiseulle = R pada hk. Ohm


11/15

Jika R, utk. mempertahankan Q, P harus

Faktor- faktor yang menyebabkan R antaralain:

1. Viskositas meningkat (zat terlarut )

2. Jari-jari pembuluh mengecil

Pada Olah Raga atau exercise

P meningkat

R menurun

Q bertambah


12/15

-. Pada Jantung; Daya keluaran (D = CO) adalah usaha (W)yang dikerjakan jantung persatuan waktu (t) untukmemompakan darah selama satu siklus resolusi jantung.

D = W/t

-. Jika darah bergerak sejauh x dalam waktu t maka D =F.x/t = F.v , dimana x/t = v adalah laju rata-rata darah

dalam pembuluh dan F adalah gaya kontraksi ototjantung.

F juga menyebabkan P pada aorta dengan luas penamp.A ( F = P.A).

D = F.v F = P.AD = P.A.v A.v = Q

Maka D = P.Q


13/15

Soal

1. Hitung R total pembuluh darah sistemik jikadiketahui P antara vena cava dan aorta rata-rata= 98 mmHg. Volume denyut jantung atau CO =

70 ml, Frekuensi denyut jantung = 72 X / menit.

2. Hitung Daya serta uasaha yang dilakukan

jantung selama 2 menit jika darah sudah beredarsejauh 2 m dari aorta.


14/15

5. Laju Endap Darah (LED)

Gaya jatuh W = 4/3 r3

b gGaya F = 4/3 r3c g

Gaya hambat = WF

Menurut Stokes:

WF = 6 r v

V = 2 r2 g (b - c )/9

F = W

F = .v.g


15/15

dimana

V = Kec. Pengendapan (laju endap)

b = density partikelc = density zat cair. = viskositas zat cair.

-. Pada peny. Reumatik dan Gaut eritrosit cenderungberkelompok sehingga r V

-.

Pada penderita haemolytic jaundice (pemecahanHb yang berlebihan) r cenderung v juga

-. V normal untuk pria : 27 mm / 0,5 jam

wanita : 310 mm / 0,5 jam

HIDRODINAMIKA Mtk ( M1.3.3)

Documents

Transcript of HIDRODINAMIKA Mtk ( M1.3.3)