第一章物理基礎知識

南昌大學醫學院麻醉學教研室

在呼吸治療及吸入麻醉工作中，常常會遇到一些與物理學密切相關的問題。例如，氣體的壓強及流動的規律、物態之間的轉變，以及通氣機、麻醉機的運作及工作原理等。了解并正確運用物理學的規律來指導臨床實踐，不僅能提高呼吸治療及麻醉工作的效果，而且能促進通氣機、麻醉機等設備的不斷改進與發展。第一節氣體定律二、范德瓦爾斯方程由于實際氣體分子本身占有一定體積，分子之間存在相互作用。范德瓦爾德斯（Vanderwaals）考慮到這兩個因素，對理想氣體的狀態方程加以修正，從而導出了范德瓦爾斯方程。三、安德魯斯實驗理想氣體只是在溫度不太低、壓強不太高的條件下，才符合實際情況，在P-V圖上，理想氣體的等溫線是等軸雙曲線。四、混合氣體的壓強混合氣體中，各種成分氣體都有自己的壓強，稱為分壓強。混合氣體的壓強等于組成混合氣體的各成分的分壓強之和，這個規律稱為道爾頓（Dalton）分壓定律。五、氣體的彌散當氣體的密度不均勻時，氣體的分壓強就會有差異，氣體分子從分壓大的地方向分壓小的地方移動，稱為彌散。六、氣體在液體中的溶解度當氣體和液面接觸時，由于氣體分子的無規則運動，一部分氣體分子會進入液體內部而溶于液體中。七、分配系數在一定溫度下，某一物質在兩相中處于動態平衡時，該物質在這兩相中的濃度比值稱為分配系數。第二節物態的變化物質分子可以聚集成固、液、氣三種狀態，在一定的溫度與壓力條件下，物質的三態可以互相轉變，稱為相變。在呼吸和麻醉中常遇到的是液、氣之間的相變。

（一）蒸發蒸發是液體表面發生氣化的現象。麻醉蒸發器為了加速蒸發通常采用下列方法：1、增加蒸發表面積2、增加表面氣流3、溫度補償（二）沸騰一定溫度下，在液體表面和內部同時進行汽化的現象叫沸騰。（三）飽和蒸氣壓二、液化物質從氣態轉變為液態的過程稱為液化，也稱凝結。三、濕度和濕化器（一）濕度大氣的干濕程度叫濕度，用來說明大氣中水蒸氣的多少，可用絕對濕度和相對濕度兩個物理量表示。

（二）濕化器濕化器有三種類型：1、水容器型濕化器（waterjarhumidifier）2、凝聚型濕化器（condenserhumidifier）3、霧化器（nebulizer）第三節流體的運動液體和氣體都沒有固定的形狀，在力的作用下，其一部分相對于另一部分很容易發生運動，這種性質稱為流動性。由于這種流動性，把液體和氣體合稱為流體。一、連續性方程流動在運動時，如果在任一固定點的速度是不隨時間變化的，這種流動稱為穩定流動。二、伯努利方程P+1/2pv2+pgh=常量此式稱為伯努利方程（Bernoulliequation），其意義是理想流體作穩定流動時，流管內的任一截面處，單位體積流體的動能、重力勢能和該點的壓強之和都相等。三、層流實際液體與理想液體不同，是有粘滯性的液體。實際液體在管內流動時同一截面上各點流速是不同的。在管的中央軸線處流速最大，越靠近管壁，流速越小，與管壁接觸處速度為零。這種分層的流動形式叫層流。

四、湍流實際流體中流速不大時，流體是分層流動的，各層之間不相混雜，這就是前面講的層流。當流體在管理里的流速超過一定數值時，流體將不再保持分層流動，流體各部分互相混雜，形成漩渦，流線變得極有規則，稱為湍流。五、射流的附壁效應射流就是噴射成一束流動的流體（液體或氣體）。第四節光的吸收當光通過物質時，由于光波和物質的相互作用，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收轉換成其他形式能量。這兩種原因都是導致光波在進行方向上強度降低，稱為光的吸收（absorptionoflight）。

一、選擇性吸收物質對光波的吸收具有選擇性，即同一種物質對不同波長的光波吸收程度不同。

二、朗伯－比爾定律利用光的吸收作定量分析的理論基礎是朗伯－比爾（Lamber-Beer）定律。光的選擇吸特性和朗伯－比爾定律，在臨床麻醉監測儀器中有著重要