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关于医学中的血流动力学和流体理论教学的思考

Anonim

摘要

这项工作与在医学专业第二年教授的形态生理学V学科中学习血液动力学的主题有关。参考与该问题有关的方面以及调查该问题的一些作者。假设或批评概念,并在此基础上,从流体理论的基础出发,对血流动力学的学习进行了分析。构建了一个参考框架,该框架分析了与形态生理学V的教学过程有关的各个方面,还支持作为物理一部分的流体理论与血液动力学之间的跨学科联系。作者发现,与血流动力学内容及其与流体理论的关系有关的研究工作很少。

摘要

该研究与“形态生理学V”主题的血流动力学内容的学徒制主题有关,这是“医学职业”研究计划的一部分。在这项工作中,出现了该问题的先例以及一些研究了该主题的作者的观点。从缺少流体理论的角度分析了血流动力学的学徒制。所有这些都与本方法学和包括的教学原理有关。

关键词

  • 血流动力学理论的交叉学科

介绍

在医学界,形态生理学作为指导学科被纳入研究计划。它研究了人体的形式,结构和功能,以及管理其组织,发展以及与外部环境的关系的法律和原则。它整合了胚胎学,解剖学,组织学,生理学和生物化学学科。由于被称为“基础医学科学”,它们构成了健康科学的生物学基础,因为“…具有正常的结构和功能的知识,能够理解疾病并设计合理的治疗方法。” (McPhee和Ganong,2007:1)

血液动力学在“形态生理学V”主题下,负责循环系统的研究,拥有扎实的知识和对生物和物理基础的理解,可以发展在预防,促进和恢复健康方面发挥作用的能力;以及支持对影响人及其环境的病理的诊断和治疗。

“物理学对于理解许多生物过程的机制至关重要,例如血液流动。也许有一天可以根据物理学的基本定律来理解生命本身的奥秘。” (Cromer,2011:3)。这种科学的许多模型都可以应用于生物。流体理论就是这种情况,因为它用于描述血液循环过程和血液动力学参数的描述。

在形态生理学V的教学中,有一些因素会对内容的吸收和目标的实现产生负面影响。学生所拥有的自然科学的概念和定律的基础很少,是这些因素之一(Cañizares,2006年)。

先前的分析导致作者提出了以下问题:血液动力学第五学科中的血液动力学内容与作为物理学一部分的流体力学内容之间存在什么跨学科关系?

宣布这项工作的目的是:从流体力学的学科间联系出发,论证流体理论对学习血流动力学内容在形态生理学V中的贡献。

这项工作的重要性在于,将物理这部分的基本内容与形态生理学V中的血液动力学的内容联系起来的流体理论,响应了对后者的满意学习的需求。医疗事业。作为科学上的新颖性,医学科学中对该主题的稀缺参考也很少。

发展。

在医学事业的头几年,基础科学得到了认可。这些起源可以追溯到医学知识的出现,当时人类感到需要对疾病采取行动。它们包括构成卫生专业生物学基础的那些科学。其内容与人体结构和功能的知识有关。随着时间的流逝,其中一些已经建立起来,而另一些则是最近的(Viciedo,2010)。

从罗伯托·加莱戈·费尔南德斯博士(Roberto GallegoFernández)博士(2008)领导的一组专家的观点出发,从基础科学的逻辑学和教学论的观点,确定了四个趋势:

-不断发展的跨学科性:什么构成一种有效的方法,有助于实现来自不同科学领域的事实,现象,概念,定律和理论系统之间的相互关系。 (Gallegos,2008:63)。

作为人类形态生理学的一门综合学科,“…涵盖了分子和亚细胞成分的研究,以及有机系统的研究以及使众生充当有机体的相互关系,它收集的所有信息都具有很大的实际应用价值。” (盖顿,2011:9)。其目的是对与健康个体相关的人体结构和功能进行分析,并分析主要的健康问题,并在专业培训中采用人性化方法,以发展在不同领域获得知识,习惯和技能的能力注意场景(Cañizares,2006年)。

形态生理学V学科是形态生理学学科的一部分。它解决了作为系统的不同器官和结构的形态功能特征及其功能调节机制。它的目标之一是通过强调心血管系统的起源,发育以及各个组成部分的宏观和微观特性来解释其形态功能特征,这是通过强调各个组件之间的功能相互关系以及调节其功能的主要机制来实现的。它可以通过有问题的教学以及其知识与其他科学知识的联系来增强。

在本文中:科学研究过程,呼吁寻找一种与内容的科学水平相对应的有效方法。这激发了学生的创造性活动,认知兴趣并促进了教师的发展(Losada,2007年),实现这一目标的一种方法是将“形态生理学V”主题的内容综合考虑并联系在一起给那些作为基地的人。

在(Viciedo,2010年)中,人们认为,目前越来越多的跨学科学科具有认识论和教学论的渊源。它从认识到某些研究对象无法用孤立的特定科学的认知库中充分解释的认识开始。

作为形态生理学V的一部分的血液动力学及其与流体理论的联系。

循环系统作为一个解剖结构构成了一个特殊的系统,具有复杂的结构。关于其结构和功能的第一个概念由威廉·哈维恩(William Harveyen)在1628年提出。杜克(Duque),2011年。血液动力学的一部分由形态生理学V(称为血液动力学)研究。

在主题形态生理学V的程序中指出,教学框架中的血流动力学内容有助于解释血液循环的特征。目标定义为:

-解释血液动力学对各种因素(血液特征)对全身循环的影响。

-预测正常和病理情况下血液和血管结构的各种特征因素对全身循环的预期血液动力学影响(Morphophysiology Program V,2012:3)。

重要的是要考虑到表征血液循环的参数与其产生的表现之间的功能相互关系。所有这些都是系统正常功能发生变化的结果,强调了每个组件的形态功能特征。血压,心输出量和静脉回流的调节是对内部和外部变化的适应性响应,同时考虑了血液动力学原理和循环调节的一般机制。

从物理学的角度出发,从跨学科的角度对与血液循环有关的现象进行分析的同时,对血液动力学的研究就变得有效。这将使学生拥有巩固的知识,并在他们的专业发展中更有效率。这样,将可以完全满足诸如说明和应用内容之类的目标。在这种情况下,形成性影响将包括从物理角度从因果关系上发现与血液循环有关的每种现象背后存在的逻辑本质。

Para el Dr. Fernando Perera Cumerma: “La interdisciplinariedad es una estrategia didáctica que prepara al estudiante para realizar transferencias de contenidos que les permite solucionar holísticamente los problemas que enfrentarán en su futuro desempeño profesional” (Perera, 1999:14.). Esta definición se ajusta al casodel proceso de enseñanza aprendizaje de los contenidos de Hemodinámicaasociado a un sistema complejo como es la circulación sanguínea, el cual, sin el establecimiento de interrelaciones entre disciplinas carecería de un estudio íntegro del fenómeno.

跨学科性是创造学习动机和兴趣的重要途径。当认识到其他学科的基础知识时,它可以使与诸如血液动力学等复杂学科相关的内容的教学变得愉快。可以激活学习,并以更加统一的方式将吸收的知识与实际专业情况联系起来。

I. Barrios博士研究了跨学科在医学中的作用,例如:

«…干预基于与健康疾病过程理解相关的科学知识的教学…基于与其他科学的联系,而没有浪费一个很好的机会来对学生进行人类的全面视野教育。 » (Barrios,2002:33)。

物理学研究的法律是如此笼统,以某种方式与另一门自然科学密切相关。它为生理学以及医学的许多方面提供了理论支持,有助于学生更好地了解血流动力学的内容。流体理论就是这种情况,它包括可以用来描述血液循环的各个方面。

掌握这些内容将使学生能够掌握可用于全面了解血流动力学的模型和方法。为了更好地理解血液循环,必须了解流速与速度之间的关系(可以将流体视为牛顿性进行研究),并且由血管两端之间建立的压差给出(Gayton,2011年) )。

在血液动力学中,流体理论可以通过其定律和方程式描述基本现象和血液通过血管系统运动的特性。这些概念在与血管和血管的特性相关的条件下进行处理:液体的压力定律及其平衡定律,连续性方程和伯努利方程,托里切利定理,其中层流和湍流定律以及与船舶相通的定律就是其中一些。

帕斯卡定律是流体静力学的基本内容,对于理解血管内压力的传递及其与其他血液动力学参数的关系至关重要。通讯法是重要的静脉系统操作原理之一,它可以保证静脉回流过程中的充分循环,并有助于解释下肢静脉曲张问题和静脉功能不全。

运动中的流体的特征之一是,它在运动方向上施加平行于限制它的表面的平行力,粘性力是其抵抗运动的反作用力。为了保持永久流动,必须施加外部动力以平衡粘性力。在循环系统中,心脏扮演着这一角色,它会定期执行以使闭合的血液系统保持恒定的运动。

其余的运动由管道横截面的面积与循环速度及其对压力的影响之间的关系决定。动脉,小动脉和毛细血管的区域是不同的,这意味着压力差以及随之而来的运动,取决于它们的梯度。

速度与横截面积之间的关系由连续性方程确定,该方程构成一个守恒定律,并预测这些量级的乘积保持恒定,将通过该方程建立速度与压力之间的关系。伯努利定律(Bernoulli's law)是流体的能量守恒定律。在恒定心率的情况下,通过动脉移位产生的血流将穿过较细的血管,因此,速度会更快。

如果考虑到在这些导管中发生的压降以及重力对血液运动的相反作用,则静脉回流似乎与这一分析相矛盾。伴随着肌肉收缩的瓣膜的存在驱动血液进入系统的这一部分,使其返回心脏。

Torricelli定理是Bernoulli方程的一个结果,它在解释流体通过孔流出的速度方面的重要性,构成了阐明血液如何通过心脏瓣膜流出的基础(心脏舒张)。

泊瓦利定律建立了流量与另一系列参数之间的关系:压力变化,容器配置和粘度。解释当我们接近毛细血管时半径发生明显减小时发生的压降。对于狭窄的情况,该法则预测,由于半径的减小,该区域内局部压力会突然增加,并且可能与红细胞的变化以及贫血和多血性贫血等疾病的出现有关。

当通过粘滞力的作用,流体层在相邻层上滑动时产生层流状态,从而以几乎恒定的速度产生均匀线的位移。根据这种状态,最靠近壁的流体层使其比内层慢。通过扩散和渗透作用,通过压力,食物物质和双氧可以从动脉腔传递到细胞外空间的特性。

连续性方程有助于理解由于压力差引起的循环系统变化:当动脉粥样硬化积聚过多时,缺血等现象可作为血压的调节剂及其对神经元细胞的代谢作用。 ,其与压力和动脉硬化的关系,由于毛细血管压力和渗透压升高而引起的水肿等。

湍流考虑了在所有方向上移动的流体粒子,而没有保持固定的方向,而是不规则地以混沌的方式相互碰撞,从而在任意点产生快速且不规则的速度脉动。这就是在阀门机构中发生的事情,当在与重力相反的方向从一个人流到另一个人时,促进血液通过静脉的上升,而驱动心脏血液的运动能量消失了。

结论。

参考了参考书目,并就血流动力学的教学过程及其与流体理论的联系对这项工作进行了严格的评估,从而验证了存在一定的理论和方法论基础,可以从中论证处理这些内容的重要性。跨学科光学是加深对构成血液循环系统基础的生物学和物理基础的认识和实施的有效途径。

参考书目

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