Icon up Overzicht

Aderverkalking (biofysica)

Onderwerp: Biofysica (vwo), Menselijk lichaam (havo)

Deze opgave komt uit de lesmethode Overal Natuurkunde 5 vwo, uit het keuzehoofdstuk Biofysica. Uitgeverij: Noordhoff Uitgevers bv.

Een haarvat heeft een diameter van 0,040 mm. Het bloed stroomt er doorheen met een snelheid van 5,1 cm/s.

Vraag a. Bereken hoeveel mL bloed in een etmaal door het
haarvat stroomt.

Het haarvat vernauwt door aderverkalking. De diameter neemt met 50% af. Het debiet blijft gelijk.

Vraag b. Leg uit wat dit voor de bloeddruk betekent.

Vraag c. Beredeneer hoe groot de stroomsnelheid in de vernauwing is.

Net zoals de continuïteitswet geldt ook de wet van Poiseuille slechts onder bepaalde voorwaarden. De stroming moet laminair zijn, dat wil zeggen dat er geen
wervelingen in optreden. In grote bloedaders is aan deze voorwaarde niet voldaan, maar in haarvaten wel.

Bovendien moet de vloeistof homogeen zijn. Bloed is niet homogeen. Het bevat immers allerlei bestanddelen, zoals de bloedcellen van dezelfde grootteorde zijn als de diameter van de haarvaten.

Dit verklaart waarom het bloed een grotere viscositeit (5 · 10−3 Pa s) heeft dan het plasma (1 · 10−3 Pa s), de vloeistof, die de bloedcellen meevoert.

Vraag d. Toon met de wet van Poiseuille aan dat de eenheid van viscositeit inderdaad Pa s is.

Het haarvat is 1,5 mm lang.

Vraag e. Bereken het drukverval over het haarvat als het nog niet is vernauwd.

Vraag f. Beredeneer hoe groot het drukverval in het haarvat is als het wel is vernauwd.

Vraag g. Laat aan de hand van je antwoord op f zien dat je het vernauwde haarvat als ‘verstopt’ kunt beschouwen.