[趣味物理]封閉靜脈輸液中的物理知識

　　醫(yī)院作封閉式靜脈輸液時，要求在輸液過程中，保持滴點的速度幾乎不變。通過觀察醫(yī)院作封閉式靜脈輸液用的部分裝置，結(jié)合氣體壓強、液體壓強的知識我們不難說明其道理。

　　輸液時，醫(yī)生先將葡萄糖液瓶倒掛，然后將通氣管上的通氣針插入，這時通氣管與葡萄糖液瓶內(nèi)部連通，葡萄糖液有一部分進入通氣管內(nèi)。

　　但我們注意到進入的量并不多，通氣管內(nèi)的液面遠比葡萄糖液瓶內(nèi)的液面要低。接著醫(yī)生就把點滴玻璃管和輸液管連好，然后將輸液管通過針頭與葡萄糖液瓶內(nèi)部相連。調(diào)節(jié)橡皮管上的夾子，葡萄糖水就開始均勻地一滴一滴在點滴玻璃管內(nèi)下落了。

　　首先，當插入通氣管后，為什么通氣管內(nèi)的液面遠低于葡萄糖液瓶內(nèi)的液面。由于葡萄糖液瓶內(nèi)的空氣是密閉的。當通氣管和葡萄糖液瓶內(nèi)接通時，部分葡萄糖液已進入通氣管，這樣葡萄糖液瓶內(nèi)部的液面就有所下降，瓶內(nèi)空氣的體積就會增大，壓強就要減小。正是由于瓶內(nèi)空氣壓強減小，小于外界大氣壓，所以導致了通氣管內(nèi)的液面與葡萄糖液瓶內(nèi)液面之間出現(xiàn)了上述的高度差。

　　其次，我們來分析輸液時葡萄糖液瓶內(nèi)的壓強情況：我們知道，液體壓強是隨深度增加而增大的。液體越深壓強越大，這樣液流速度就越快。在輸液開始后，葡萄糖液瓶內(nèi)的液面持續(xù)下降，瓶內(nèi)空氣壓強減小，因而通氣管內(nèi)的液體由于受到外界穩(wěn)定的大氣壓強的作用，很快被壓回到葡萄糖液瓶內(nèi)。當通氣管（包括針頭）內(nèi)沒有了葡萄糖液后，其針頭頂端開口處的小液片就剛好在上下都是一個大氣壓強的作用下平衡。小液片的上部受到向下的壓強是瓶內(nèi)空氣壓強以及葡萄糖液產(chǎn)生的壓強。小液片的下部受到向上的壓強是外界大氣壓強。當瓶內(nèi)液面繼續(xù)下降而導致瓶內(nèi)空氣壓強略有下降時，小液片就不再平衡，它讓開一個“缺口”，氣泡就冒上了瓶內(nèi)空氣之中。瓶內(nèi)空氣量增多，壓強就稍有增大，通氣管針頭頂端開口處的小液片又在上下都是一個壓強的作用下重新平衡。

　　這佯，在整個輸液過程中，通氣管針頭頂端開口處的小液片受到的向下的壓強基本保持在一個大氣壓強的水平，不會因瓶內(nèi)液面的下降而變化。由于圖中通氣管針頭頂端所處水平面液體的壓強基本保持不變，因而在它下面一定距離的點滴玻璃管上端口液體的壓強也基本保持不變。這樣，就對穩(wěn)定滴點速度起到了積極作用。