Явление поверхностного натяжения. Капиллярность. Причины газовой иди жировой эмболии кровеносных сосудов

Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости^[1].

Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка. Коэффициент пропорциональности — сила, приходящаяся на единицу длины контура — называется коэффициентом поверхностного натяжения. Он измеряется в ньютонах на метр. Но более правильно дать определение поверхностному натяжению, как энергии (Дж) на разрыв единицы поверхности (м²). В этом случае появляется ясный физический смысл понятия поверхностного натяжения.

Капилля́рность, капиллярный эффект — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах. В поле тяжести (или сил инерции, например при центрифугировании пористых образцов) поднятие жидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды в стеклянных трубках, песке, грунте и т. п. Понижение жидкости происходит в трубках и каналах, не смачиваемых жидкостью, например ртуть в стеклянной трубке.

Благодаря капиллярности возможны жизнедеятельность животных и растений, различные химические процессы, бытовые явления (например, подъём керосина по фитилю в керосиновой лампе, вытирание рук полотенцем), однако важно отметить, что в биологических объектах капиллярный механизм перемещения жидкости не является единственным (важную роль играет осмос).
Области применения

Капиллярный эффект используется в неразрушающем контроле (капиллярный контроль или контроль проникающими веществами) для выявления дефектов, имеющих выход на поверхность контролируемого изделия. Позволяет выявлять трещины с раскрытием от 1 мкм, которые не видны невооруженным глазом.

Эмболия — это закупорка кровеносных сосудов частицами твердых тел, каплями жира или пузырьками газа. Соответственно этому различают эмболию теми или иными твердыми телами (тромбоэмболия, эмболия частицами опухоли, эхинококковыми пузырями или их частями и др.), жировую эмболию и газовую эмболию.
Помимо этого, различают эмболию сосудов малого круга кровообращения (венозная эмболия) и эмболию сосудов большого круга кровообращения (артериальная эмболия).
Чаще всего эмболия возникает при венозном тромбозе (см.). Оторвавшаяся часть тромба (главным образом из вен нижней конечности, таза) уносится через правую половину сердца в легочные сосуды. Мелкие эмболы, остановившись в небольшом легочном сосуде, вызывают инфаркт легкого, а крупный эмбол закупоривает основной ствол легочной артерии, что ведет к быстрой (через несколько минут) смерти.
При артериальной эмболии происходит закупорка сосудов различных внутренних органов.
Главным источником артериальныхэмболов служат тромбы, образовавшиеся на митральном или аортальном клапане сердца при эндокардите. Артериальный эмбол может обтурировать венечные артерии сердца, верхнюю брыжеечную, подвздошную или бедренную артерии, что проявляется соответственно симптомами инфаркта миокарда (см.), острой непроходимости кишечника (см.), нарушением кровоснабжения нижней конечности (боли, побледнение, исчезновение пульса и другие признаки ишемии, вплоть до развития гангрены).