Mikä on hydrostaattinen paine?

Hydrostaattinen paine on voima, jonka nestemolekyylit kohdistavat toisiinsa maapallon vetovoiman vuoksi. Tämä voima ilmenee riippumatta siitä, onko neste liikkeessä vai täysin pysähtynyt, ja se pakottaa nesteet eteenpäin tai ulos kohdatessaan vähiten vastustavan alueen. Juuri tämä energia pakottaa veden ulos paperikupin reiästä, kaasun putkilinjan vuodosta ja veren ulos verisuonista ympäröiviin kudoksiin.

Lisääntynyt korkeus lisää hydrostaattisen paineen määrää. Alaspäin virtaava neste lisää myös painetta, mikä saa vesiputousten yli kulkevan veden virtaamaan nopeammin kuin virta, joka virtaa alas virtaa pitkin. Lämpötila on toinen paineeseen vaikuttava tekijä, koska lämpötilan noustessa molekyylit liikkuvat nopeammin ja lisäävät painetta.

Toimialat käyttävät yleensä hydrostaattisia paineen testausmenetelmiä varmistaakseen, että nesteet pysyvät suljetuissa ympäristöissä. Testaus ei ainoastaan ​​takaa, että putkistoissa ja muissa säiliöissä ei ole vuotoja, vaan myös sen, että materiaalit kestävät mahdollisten ympäristön muutosten aiheuttamaa lisääntynyttä painetta. Ei ole epätavallista, että yritykset käyttävät 150 kertaa normaalia suurempia sisäisiä voimia ja seuraavat samalla paineiden muutoksia instrumenttien avulla.

Verisuonilla on ainutlaatuinen tapa ylläpitää oikea paine koko kehossa. Valtimon kapillaarihydrostaattinen paine mittaa normaalisti 35 millimetriä elohopeaa tai 35 mm Hg. Laskimon kapillaaripaine on tyypillisesti 15 mm Hg. Sydämen supistusten takana oleva voima sekä painovoima, joka vetää verta pois sydämestä, lisää painetta. Laskimokapillaarien huokoinen luonne vähentää myös virtaavan veren painetta.

Veren nestemäiset ainesosat virtaavat luonnollisesti huokosten läpi interstitiaalisiin kudoksiin tämän paineen vuoksi jättäen jälkeensä liian suuria lipidejä, proteiineja ja hiukkasia paetakseen. Tämä yleensä laskee laskimopaineita. Sitä vastoin paine lisääntyy kudoksissa, ja se käyttää voimaa takaisin kohti kapillaareja, jota kutsutaan hydrostaattiseksi osmoottiseksi paineeksi. Vaikka osmoottinen paine työntää nesteitä kohti kapillaarihuokosia, säiliön sisällä olevien kiintoaineiden sähkövaraukset aiheuttavat molekyylien sitoutumisen, kun ne virtaavat veressä. Tätä reaktiota kutsutaan Gibbs-Donnan-ilmiöksi.

Osmoottinen paine ja Gibbs-Donnan-vaikutus toimivat yhdessä, ja ne imevät nesteitä interstitiaalisista kudoksista plasmaan, jota kutsutaan kolloidiseksi osmoottiseksi paineeksi. Kun keho havaitsee epänormaalin alhaisen laskimopaineen, valtimot yleensä kompensoivat supistumalla. Kun verisuoni vaurioituu, plasma sisältää riittämättömän määrän kiintoaineita tai verenpaine laskee, jolloin ilmenee turvotusta tai turvotusta.