在正常體溫下,如果腦部的血流停止,則腦細胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死.若是將體溫降低約20℃,腦細胞的耗氧量也隨之降低,如此可容許血流暫停時間延長,以利腦部手術(shù)進行.畢竟手術(shù)之前,病患的心肺功能開始由心肺機取代,如圖(a)所示,心肺機包括三大部分:氧合器作為人工肺,對血液供氧;抽送泵代表心臟,推動血液循環(huán);熱交換器則提供熱量交換,經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫,體重約60公斤重的病患,其體溫監(jiān)測記錄如圖(b)所示.(1)此病患的腦部手術(shù)最適宜的時段在
(A)10時至12時
(B)13時30分至14時
(C)14時至15時
(D)15時至16時.
(2)如圖(c)所示,工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動抽送泵中的活塞,抽送血液.圖中左活門只能向外自由開啟,反向則封閉管路.下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述正確的是
(A)血液由左活門吸入,右活門推出
(B)當甲電極為正,乙電極為負時,活塞向上運動
(C)當甲電極為正,乙電極為負時,抽送泵將血液吸入
(D)當甲電極為負,乙電極為正時,抽送泵內(nèi)壓強降低
(3)人類大動脈的截面積約是5.0×10
-4m
2,若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×10
4Pa,平均流速約0.20m/s.則心臟推動血液流動的平均功率約為
W.
(4)心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示,前者等于搏出量乘以射血壓強,即每搏功(J)=搏出量(m
3)×射血壓強(Pa)+動能(J).假設(shè)由心肺機提供的動力使之逐漸回復(fù)到常態(tài),壓力與血液流速的關(guān)系如圖(d)所示,當血液流速為16cm/s,搏動頻率為72次/分時,心肺機每搏功約為
J.(血液的密度約與水相當)