111年:放射基礎(1)

下列何者情況最可能使血液流動形式由層流變成擾流?

A血液黏滯性增加
B血比容增加
C血管半徑驟減
D血液流速驟減

詳細解析

本題觀念:

本題探討的是血流動力學(Hemodynamics)中,血液流動形式由「層流(Laminar flow)」轉變為「擾流(Turbulent flow,或稱湍流)」的條件。決定流體是否產生擾流的關鍵物理量為雷諾數(Reynolds number, Re)。 雷諾數的基本公式為: Re=ρvDηRe = \frac{\rho \cdot v \cdot D}{\eta} 其中:

  • ρ\rho:血液密度(Density)
  • vv:血流速度(Velocity)
  • DD:血管直徑(Diameter,D=2rD = 2r,r為血管半徑)
  • η\eta:血液黏滯性(Viscosity)

當雷諾數超過臨界值時,血流就容易從平順的層流變成不規則的擾流。因此,要使血流變成擾流,需要增加雷諾數(例如:增加血流速度、增加管徑,或是降低血液黏滯性)。

選項分析

  • A. 血液黏滯性增加:錯誤。根據雷諾數公式,黏滯性(η\eta)位在分母。當血液黏滯性增加時,雷諾數會下降,血流反而會變得更穩定,傾向維持層流。
  • B. 血比容增加:錯誤。血比容(Hematocrit)是影響血液黏滯性最主要的因素。血比容增加會直接導致血液黏滯性上升,進而使雷諾數下降,同樣傾向維持層流。
  • C. 血管半徑驟減:正確。許多考生會直觀誤以為管

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