سوال ۱۴۷ کنکور ارشد مهندسی مکانیک ۱۴۰۴
۱۴۷- در کدام قسمت، فشار مایع پایین‌تر است؟
پاسخ صحیح: گزینهٔ C — لنف
صورت مسئله در واقع چه می‌خواهد
یک قطره از سیال را در مسیر کامل گردش آن درون یک بافت دنبال کنید و فشارهای هیدرواستاتیکی را که تجربه می‌کند رتبه‌بندی کنید. سیال تنها در جهت کاهش گرادیان فشار هیدرواستاتیک حرکت می‌کند (جریان استارلینگ / دارسی)، بنابراین این رتبه‌بندی را خودِ جهت جریان تعیین می‌کند:
هر پیکان باید در محل انتقال، از فشار بالاتر به فشار پایین‌تر اشاره کند.
مقادیر معمول در حالت استراحت (گایتون، بافت زیرجلدی سست)
| بخش | فشار هیدرواستاتیک معمول |
|---|---|
| انتهای شریانی مویرگ | |
| مویرگ (متوسط) | |
| انتهای وریدی مویرگ / وِنول | |
| ورید محیطی | |
| مایع میان‌بافتی آزاد (زمینهٔ خارج‌سلولی) | (زیرِ فشار جو) |
| لنفاتیک ابتدایی (انتهایی) — لنف | (منفی‌ترین) |
چرا لنف باید کمترین فشار را داشته باشد
۱. فیلتراسیون، فشار مویرگ را بالاتر از میان‌بافت نگه می‌دارد. نیروی محرک خالص استارلینگ در دیوارهٔ مویرگ،
در مجموع مثبت است، پس مقدار کمی فیلتراسیون خالص از مویرگ خارج می‌شود: . بنابراین مویرگ بخشِ کم‌فشار نیست.
۲. وریدها همچنان بالاتر از فشار جو هستند. یک ورید محیطی تقریباً در تا کار می‌کند — در مقایسه با شریان کم است، اما همچنان مثبت است. تنها وریدهای بزرگ در ورودی قفسهٔ سینه به نزدیک می‌شوند. پس یک ورید نمی‌تواند از بخشی که زیر فشار جو است پایین‌تر باشد.
۳. میان‌بافت اندکی منفی است — چون لنفاتیک‌ها آن را می‌مکند. اندازه‌گیری کلاسیک گایتون فشار مایع میان‌بافتی آزاد را می‌دهد. این منفی بودن ذاتیِ زمینهٔ خارج‌سلولی نیست؛ بلکه حاصلِ پمپاژ پیوستهٔ لنفاتیک است که مایع فیلترشده و پروتئین نشت‌کرده را برمی‌دارد.
۴. پس مجرای لنفاتیک باید از آن هم پایین‌تر باشد. دریچه‌های فلپ‌مانند اندوتلیالی («اولیه») در یک لنفاتیک ابتدایی تنها زمانی باز می‌شوند که
وگرنه مایع میان‌بافتی هرگز نمی‌توانست وارد رگ شود. انقباض ذاتی لنفانژیون به‌همراه پمپ عضلانی خارجی که بر لوله‌ای دریچه‌دار اثر می‌کند، این خلأ نسبی را ایجاد می‌کند — که در لنفاتیک‌های انتهایی حدود اندازه‌گیری شده است. بنابراین
کمینهٔ فشار به لنف تعلق دارد ← گزینهٔ ۳.
خوانش مهندسی همین نتیجه
رگ لنفاتیک در این حلقهٔ هیدرولیکی، سمت مکش پمپ است؛ دقیقاً مانند دهانهٔ ورودی یک پمپ گریز از مرکز که فشارش از هر نقطهٔ دیگرِ مدار لوله‌کشی پایین‌تر است. بستر مویرگی سمت پرفشارِ دهش است، میان‌بافت پلنومِ کم‌فشارِ میانی است، و لنفاتیک از آن پلنوم جمع‌آوری می‌کند و مایع را در وریدهای ساب‌کلاوین به دستگاه وریدی بازمی‌گرداند — حلقه را می‌بندد و سیال را دوباره تحت فشار قرار می‌دهد.
نکتهٔ کنکوری: پاسخ نادرستِ وسوسه‌انگیز «زمینه خارجِ‌سلولی» (میان‌بافت) است، چون همه فشار منفی معروف میان‌بافتی را حفظ کرده‌اند. اما منفی بودن میان‌بافت خودش ناشی از پمپ لنفاتیک است، پس لنف باید حتی منفی‌تر باشد — وگرنه سیال نمی‌توانست از زمینهٔ خارج‌سلولی به مویرگ لنفاتیک جاری شود. همیشه بگذارید جهت جریان رتبه‌بندی را تعیین کند.