Plazma (agregovaný stav). Umelo vytvorená a prírodná plazma

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Federálna agentúra pre vzdelávanie

Tichomorská štátna ekonomická univerzita

Katedra fyziky

Téma: Plazma – štvrté skupenstvo hmoty

Vykonané:

Agregátny stav - stav hmoty charakterizovaný určitými kvalitatívnymi vlastnosťami: schopnosť alebo neschopnosť udržať objem a tvar, prítomnosť alebo neprítomnosť rádu na dlhé a krátke vzdialenosti a iné. Zmena stavu agregácie môže byť sprevádzaná skokovou zmenou voľnej energie, entropie, hustoty a iných základných fyzikálnych vlastností.

Je známe, že akákoľvek látka môže existovať iba v jednom z troch skupenstiev: tuhá, kvapalná alebo plynná, ktorých klasickým príkladom je voda, ktorá môže byť vo forme ľadu, kvapaliny a pary. Existuje však veľmi málo látok, ktoré existujú v týchto považovaných za nesporné a bežné stavy, ak vezmeme celý vesmír ako celok. Sotva presahujú to, čo sa v chémii považuje za zanedbateľné stopy. Všetka ostatná hmota vesmíru je v takzvanom plazmatickom stave.

Slovo "plazma" (z gréckeho "plazma" - "zdobené") v polovici XIX

v. začal volať bezfarebnú časť krvi (bez červených a bielych teliesok) a

tekutina, ktorá vypĺňa živé bunky. V roku 1929 pomenovali americkí fyzici Irving Langmuir (1881-1957) a Levi Tonko (1897-1971) ionizovaný plyn v plynovej výbojke plazma.

Anglický fyzik William Crookes (1832-1919), ktorý študoval elektrotechniku

výboj v trubiciach so riedkym vzduchom, napísal: „Javy v evakuovaní

skúmavky otvorené fyzikálnej vede Nový svet, v ktorom hmota môže existovať v štvrtom stave.

V závislosti od teploty sa každá látka mení

stave. Voda pri záporných teplotách (Celzia) je teda v pevnom skupenstve, v rozsahu od 0 do 100 °C - v kvapalnom stave, nad 100 °C - v plynnom stave. Ak teplota naďalej stúpa, atómy a molekuly začnú strácať svoje elektróny – sú ionizované a plyn sa mení na plazmu Pri teplotách nad 1000000 °C je plazma absolútne ionizovaná – skladá sa len z elektrónov a kladné ióny. Plazma je najbežnejším stavom hmoty v prírode a predstavuje asi 99 % hmotnosti vesmíru. Slnko, väčšina hviezd, hmloviny sú úplne ionizovaná plazma. Vonkajšia časť zemskej atmosféry (ionosféra) je tiež plazma.

Ešte vyššie sú radiačné pásy obsahujúce plazmu.

Polárne svetlá, blesky vrátane gúľ – to všetko rôzne druhy plazma, ktorú možno pozorovať v prirodzených podmienkach na Zemi. A len nepodstatnú časť Vesmíru tvorí hmota v pevnom skupenstve – planéty, asteroidy a prachové hmloviny.

Plazmou sa vo fyzike rozumie plyn pozostávajúci z el

nabité a neutrálne častice, v ktorých je celkový elektrický náboj nula, t.s. podmienka kvázi-neutrality je splnená (preto napr. zväzok elektrónov letiaci vo vákuu nie je plazma: nesie záporný náboj).

1.1. Najtypickejšie formy plazmy

Najtypickejšie formy plazmy
Umelo vytvorená plazma Plazmový panel (TV, monitor) Látka vo vnútri žiariviek (vrátane kompaktných) a neónových lámp Plazmové raketové motory Plynová výbojová koróna generátora ozónu Riadený výskum termonukleárnej fúzie Elektrický oblúk v oblúkovej lampe a pri oblúkovom zváraní Plazmová výbojka (pozri obrázok) Oblúkový výboj z Teslovho transformátora Dopad na hmotu laserovým žiarením Žiarivá guľa jadrového výbuchu	Zemská prírodná plazma Lightning Fires of Saint Elmo Ionosphere Flames (nízkoteplotná plazma)	Priestor a astrofyzikálny plazma Slnko a iné hviezdy (tie, ktoré existujú vďaka termonukleárnym reakciám) Slnečný vietor Vonkajší priestor (priestor medzi planétami, hviezdami a galaxiami) Medzihviezdne hmloviny

Vlastnosti a parametre plazmy

Plazma má nasledujúce vlastnosti:

Dostatočná hustota: Nabité častice musia byť dostatočne blízko pri sebe, aby každá z nich interagovala s celým systémom tesne umiestnených nabitých častíc. Podmienka sa považuje za splnenú, ak je počet nabitých častíc v sfére vplyvu (guľa s Debyeho polomerom) dostatočný na vznik kolektívnych efektov (takéto prejavy sú typickou vlastnosťou plazmy). Matematicky možno túto podmienku vyjadriť takto:

, kde je koncentrácia nabitých častíc.

Priorita vnútorné interakcie: Debyeov polomer skríningu by mal byť malý v porovnaní s charakteristickou veľkosťou plazmy. Toto kritérium znamená, že interakcie vyskytujúce sa vo vnútri plazmy sú významnejšie ako účinky na jej povrchu, ktoré možno zanedbať. Ak je táto podmienka splnená, plazmu možno považovať za kvázi neutrálnu. Matematicky to vyzerá takto:

Frekvencia plazmy: Priemerný čas medzi zrážkami častíc musí byť veľký v porovnaní s periódou oscilácií plazmy. Tieto oscilácie sú spôsobené pôsobením elektrického poľa na náboj, ktorý vzniká porušením kvázi-neutrality plazmy. Toto pole sa snaží obnoviť narušenú rovnováhu. Pri návrate do rovnovážnej polohy náboj zotrvačnosťou prechádza touto polohou, čo opäť vedie k vzniku silného vratného poľa, dochádza k typickým mechanickým vibráciám. Kedy tento stav pozorované, elektrodynamické vlastnosti plazmy prevažujú nad molekulárno-kinetickými. V jazyku matematiky má táto podmienka tvar:

2.1. Klasifikácia

Plazma sa zvyčajne delí na ideálnu a neideálnu, nízkoteplotnú a vysokoteplotnú, rovnovážnu a nerovnovážnu, pričom pomerne často je studená plazma nerovnovážná a horúca plazma je rovnovážna.

2.2. Teplota

Čitateľ pri čítaní populárno-náučnej literatúry často vidí teploty plazmy rádovo v desiatkach, stovkách tisíc, ba až miliónoch °C alebo K. Pre popis plazmy vo fyzike je vhodné merať teplotu nie v °C, ale v jednotkách charakteristickej energie pohybu častíc, napríklad v elektrónvoltoch (eV). Na prevod teploty na eV môžete použiť nasledujúci vzťah: 1 eV = 11600 K (Kelvin). Je teda zrejmé, že teplota „desiatok tisíc ° C“ je celkom ľahko dosiahnuteľná.

V nerovnovážnej plazme teplota elektrónov podstatne prevyšuje teplotu iónov. Je to spôsobené rozdielom v hmotnosti iónu a elektrónu, ktorý bráni procesu výmeny energie. Táto situácia nastáva pri výbojoch plynu, keď ióny majú teplotu okolo stoviek a elektróny okolo desiatok tisíc K.

V rovnovážnej plazme sú obe teploty rovnaké. Keďže na realizáciu ionizačného procesu sú potrebné teploty porovnateľné s ionizačným potenciálom, rovnovážna plazma je zvyčajne horúca (s teplotou viac ako niekoľko tisíc K).

Koncept vysokoteplotnej plazmy sa zvyčajne používa pre fúznu plazmu, ktorá vyžaduje teploty miliónov K.

2.3. Stupeň ionizácie

Aby plyn prešiel do plazmového stavu, musí byť ionizovaný. Stupeň ionizácie je úmerný počtu atómov, ktoré darovali alebo absorbovali elektróny, a predovšetkým závisí od teploty. Dokonca aj slabo ionizovaný plyn, v ktorom je menej ako 1 % častíc v ionizovanom stave, môže vykazovať niektoré typické vlastnosti plazmy (interakcia s vonkajším elektromagnetickým poľom a vysoká elektrická vodivosť). Stupeň ionizácie α je definovaný ako α = ni/(ni + na), kde ni je koncentrácia iónov a na je koncentrácia neutrálnych atómov. Koncentrácia voľných elektrónov v nenabitej plazme ne je určená zrejmým vzťahom: ne= ni, kde - priemerná hodnota náboja plazmových iónov.

Nízkoteplotná plazma sa vyznačuje nízkym stupňom ionizácie (do 1%). Keďže takéto plazmy sa pomerne často používajú v technologických procesov, niekedy sa im hovorí technologické plazmy. Najčastejšie sa vytvárajú pomocou elektrických polí, ktoré urýchľujú elektróny, ktoré zase ionizujú atómy. Elektrické polia sa do plynu zavádzajú indukčnou alebo kapacitnou väzbou (pozri indukčne viazanú plazmu). Medzi typické aplikácie nízkoteplotnej plazmy patrí modifikácia povrchu plazmy (diamantové filmy, nitridácia kovov, modifikácia zmáčavosti), plazmové leptanie povrchov (polovodičový priemysel), čistenie plynov a kvapalín (ozonizácia vody a spaľovanie sadzí v dieselových motoroch).

Slovo "plazma" má mnoho významov, vrátane fyzikálneho termínu. Čo je teda plazma vo fyzike?

Plazma je ionizovaný plyn, ktorý je tvorený neutrálnymi molekulami a nabitými časticami. Tento plyn je ionizovaný - aspoň jeden elektrón je oddelený od obalu jeho atómov. Výrazná vlastnosť daného média možno nazvať jeho kvázi-neutralitou. Kvázi-neutralita znamená, že medzi všetkými nábojmi na jednotku objemu plazmy sa počet kladných nábojov rovná počtu záporných.

Vieme, že látka môže byť plynná, kvapalná alebo pevná - a tieto stavy, nazývané agregačné stavy, sú schopné prechádzať jeden do druhého. Plazma sa teda považuje za štvrtý stav agregácie, v ktorom môže hmota existovať.

Plazma sa teda vyznačuje dvoma hlavnými vlastnosťami - ionizáciou a kvázi-neutralitou. O jeho ďalších vlastnostiach si povieme neskôr, najskôr sa však budeme venovať pôvodu pojmu.

Plazma: história definície

Otto von Guericke začal vykonávať výskum výbojov v roku 1972, ale počas nasledujúcich dva a pol storočia vedci nedokázali identifikovať špeciálne vlastnosti a charakteristické rysy ionizovaný plyn.

Autor pojmu „plazma“ ako fyzikálna a chemická definícia zvážte Irvinga Langmuira. Vedec uskutočnil experimenty s čiastočne ionizovanou plazmou. V roku 1923 spolu s ďalším americkým fyzikom Tonksom navrhli samotný termín.

Plazmová fyzika vznikla v rokoch 1922-1929.

Slovo „plazma“ má grécky pôvod a znamená plastová tvarovaná figúrka.

Čo je plazma: vlastnosti, formy, klasifikácia

Ak sa látka zahreje, po dosiahnutí určitej teploty sa stane plynnou. Ak budete pokračovať v zahrievaní, plyn sa začne rozkladať na jednotlivé atómy. Potom sa premenia na ióny: toto je plazma.

Existuje rôzne formy tento stav hmoty. Plazma sa v pozemských podmienkach prejavuje výbojmi blesku. Tvorí tiež ionosféru - to je vrstva v hornej atmosfére. Ionosféra sa objavuje pod vplyvom ultrafialového žiarenia a umožňuje prenášať rádiové signály na veľké vzdialenosti.

Vo vesmíre je oveľa viac plazmy. Baryonická hmota vesmíru je takmer úplne v plazmovom stave. Plazma tvorí hviezdy vrátane Slnka. Ďalšie formy plazmy nachádzajúce sa vo vesmíre sú medzihviezdne hmloviny, slnečný vietor (prúd ionizovaných častíc prichádzajúcich zo Slnka).

V prírode okrem bleskov a ionosféry existuje plazma vo forme takých zaujímavých javov, ako sú požiare svätého Elma, polárna žiara.

Existuje umelá plazma - napríklad vo fluorescenčných a plazmových lampách, v elektrických oblúkoch oblúkových lámp atď.

Klasifikácia plazmy

Plazma sú:

ideálny, nedokonalý;
vysoká, nízka teplota;
nevyvážené a vyrovnané.

Plazma a plyn: porovnanie

Plazma a plyn sú si v mnohých ohľadoch podobné, existujú však značné rozdiely v ich vlastnostiach. Napríklad z hľadiska elektrickej vodivosti sú plyn a plazma odlišné - pre plyn nízke hodnoty z hľadiska tohto parametra sú v plazme naopak vysoké. Plyn pozostáva z podobných častíc, plazmy - rôznych vlastností - náboj, rýchlosť atď.

Ľudskú krv predstavujú 2 zložky: tekutá báza alebo plazma a bunkové elementy. Čo je plazma a aké je jej zloženie? Aká je funkcia plazmy? Zoberme si všetko po poriadku.

Všetko o plazme

Plazma je kvapalina tvorená vodou a pevnými látkami. Tvorí väčšinu krvi - asi 60%. Krv má vďaka plazme tekuté skupenstvo. Hoci z hľadiska fyzikálnych ukazovateľov (z hľadiska hustoty) je plazma ťažšia ako voda.

Makroskopicky je plazma priehľadná (niekedy zakalená) homogénna kvapalina svetložltej farby. Zhromažďuje sa v hornej časti ciev, keď sa formované prvky usadzujú. Histologická analýza ukazuje, že plazma je medzibunková látka tekutej časti krvi.

Zakalená plazma sa stáva po tom, čo človek konzumuje mastné jedlá.

Z čoho je vyrobená plazma?

Zloženie plazmy je uvedené:

voda;
Soli a organické látky.

Proteíny;
Aminokyseliny;
glukóza;
hormóny;
enzýmové látky;
Minerály (ióny Na, Cl).

Aké percento objemu plazmy tvoria bielkoviny?

Ide o najpočetnejšiu zložku plazmy, zaberá 8 % celkovej plazmy. Plazma obsahuje bielkoviny rôznych frakcií.

Hlavné sú:

albumíny (5 %);
globulíny (3 %);
Fibrinogén (patrí medzi globulíny, 0,4 %).

Zloženie a úlohy neproteínových zlúčenín v plazme

Plazma obsahuje:

Organické zlúčeniny na báze dusíka. Zástupcovia: kyselina močová, bilirubín, kreatín. Zvýšenie množstva dusíka signalizuje rozvoj azotómie. Tento stav sa vyskytuje v dôsledku problémov s vylučovaním metabolických produktov močom alebo v dôsledku aktívnej deštrukcie bielkovín a príjmu Vysoké číslo dusíkatých látok v tele. Posledný prípad je typický pre cukrovku, hladovanie, popáleniny.
Organické zlúčeniny, ktoré neobsahujú dusík. To zahŕňa cholesterol, glukózu, kyselinu mliečnu. Sú sprevádzané aj lipidmi. Všetky tieto komponenty musia byť monitorované, pretože sú nevyhnutné na udržanie plnej životnosti.
Anorganické látky (Ca, Mg). Ióny Na a Cl sú zodpovedné za udržiavanie konštantného pH v krvi. Monitorujú aj osmotický tlak. Ca ióny sa zúčastňujú svalovej kontrakcie a stimulujú citlivosť nervových buniek.

Zloženie krvnej plazmy

Albumín

Hlavnou zložkou je albumín v plazme (viac ako 50 %). Má nízku molekulovú hmotnosť. Miestom tvorby tohto proteínu je pečeň.

Účel albumínu:

Obsahuje mastné kyseliny, bilirubín, lieky, hormóny.
Podieľa sa na metabolizme a tvorbe bielkovín.
Rezervy aminokyselín.
Vytvára onkotický tlak.

Podľa množstva albumínu lekári posudzujú stav pečene. Ak je obsah albumínu v plazme znížený, potom to naznačuje vývoj patológie. Nízke hladiny tohto plazmatického proteínu u detí zvyšujú riziko vzniku žltačky.

Globulíny

Globulíny sú reprezentované veľkými molekulovými zlúčeninami. Produkuje ich pečeň, slezina, týmus.

Existuje niekoľko typov globulínov:

α - globulíny. Interagujú s tyroxínom a bilirubínom a viažu ich. Katalyzujte tvorbu bielkovín. Zodpovedá za transport hormónov, vitamínov, lipidov.
β - globulíny. Tieto bielkoviny viažu vitamíny, Fe, cholesterol. Noste Fe, Zn katióny, steroidné hormóny, steroly, fosfolipidy.
γ - globulíny. Protilátky alebo imunoglobulíny viažu histamín a podieľajú sa na ochranných imunitných odpovediach. Produkujú ich pečeň, lymfatické tkanivo, kostná dreň a slezina.

Existuje 5 tried γ - globulínov:

IgG(asi 80 % všetkých protilátok). Vyznačuje sa vysokou aviditou (pomer protilátky k antigénu). Môže prejsť cez placentárnu bariéru.
IgM- prvý imunoglobulín, ktorý sa tvorí u nenarodeného dieťaťa. Proteín je veľmi vášnivý. Je to prvé zistené v krvi po očkovaní.
IgA.
IgD.
IgE.

Fibrinogén je rozpustný plazmatický proteín. Je syntetizovaný pečeňou. Pod vplyvom trombínu sa proteín premieňa na fibrín, nerozpustnú formu fibrinogénu. Vďaka fibrínu v miestach, kde bola porušená celistvosť ciev, vzniká krvná zrazenina.

Ďalšie bielkoviny a funkcie

Menšie frakcie plazmatických bielkovín po globulínoch a albumínoch:

protrombín;
transferín;
imunitné proteíny;
C-reaktívny proteín;
globulín viažuci tyroxín;
Haptoglobín.

Úlohy týchto a iných plazmatických proteínov sú redukované na:

Udržiavanie homeostázy a celkového stavu krvi;
kontrola imunitných reakcií;
transport živín;
Aktivácia procesu zrážania krvi.

Funkcie a úlohy plazmy

Prečo ľudské telo potrebuje plazmu?

Jeho funkcie sú rôzne, ale v zásade sa delia na 3 hlavné:

Transport krviniek, živín.
Komunikácia medzi všetkými telesnými tekutinami, ktoré sa nachádzajú vonku obehový systém. Táto funkcia je možná vďaka schopnosti plazmy prenikať cez cievne steny.
Zabezpečenie hemostázy. Znamená to kontrolu nad tekutinou, ktorá sa počas krvácania zastaví a odstráni vytvorenú krvnú zrazeninu.

Využitie plazmy pri darcovstve

Dnes sa plná krv netransfúzuje: na terapeutické účely sa plazma a tvarované zložky izolujú oddelene. V miestach darovania krvi sa krv najčastejšie daruje za plazmu.

Systém krvnej plazmy

Ako získať plazmu?

Plazma sa získava z krvi centrifugáciou. Metóda umožňuje oddeliť plazmu od bunkových prvkov pomocou špeciálneho prístroja bez ich poškodenia.. Krvné bunky sa vrátia darcovi.

Darovanie plazmy má oproti jednoduchému darovaniu krvi niekoľko výhod:

Strata krvi je menšia, čo znamená, že menej škodí aj zdraviu.
Krv na plazmu je možné opäť darovať po 2 týždňoch.

Darovanie plazmy má obmedzenia. Darca teda môže darovať plazmu maximálne 12-krát do roka.

Darovanie plazmy netrvá dlhšie ako 40 minút.

Plazma je zdrojom takého dôležitého materiálu, akým je krvné sérum. Sérum je rovnaká plazma, ale bez fibrinogénu, ale s rovnakým súborom protilátok. Sú to tí, ktorí bojujú proti patogénom. rôzne choroby. Imunoglobulíny prispievajú k rýchlemu rozvoju pasívnej imunity.

Na získanie krvného séra sa sterilná krv umiestni na 1 hodinu do termostatu. Potom sa výsledná krvná zrazenina odlúpne zo stien skúmavky a stanoví sa v chladničke počas 24 hodín. Výsledná kvapalina sa pridá do sterilnej nádoby pomocou Pasteurovej pipety.

Krvné patológie ovplyvňujúce povahu plazmy

V medicíne existuje niekoľko chorôb, ktoré môžu ovplyvniť zloženie plazmy. Všetky predstavujú hrozbu pre ľudské zdravie a život.

Hlavné sú:

Hemofília. Toto je dedičná patológia, keď je nedostatok proteínu, ktorý je zodpovedný za zrážanie.
Otrava krvi alebo sepsa. Fenomén, ktorý sa vyskytuje v dôsledku infekcie priamo v krvnom obehu.
DIC syndróm. Patologický stav, ktorej príčinou je šok, sepsa, ťažké zranenia. Vyznačuje sa poruchami zrážanlivosti krvi, ktoré vedú súčasne ku krvácaniu a tvorbe krvných zrazenín v malých cievach.
Hlboká venózna trombóza. Pri tejto chorobe sa pozoruje tvorba krvných zrazenín v hlbokých žilách (hlavne na dolných končatinách).
Hyperkoagulabilita. Pacientom je diagnostikovaná nadmerne vysoká zrážanlivosť krvi. Viskozita posledne menovaného sa zvyšuje.

Plazmatický test alebo Wassermanova reakcia je štúdia, ktorá zisťuje prítomnosť protilátok v plazme proti bledému treponému. Na základe tejto reakcie sa vypočíta syfilis, ako aj účinnosť jeho liečby.

Plazma je kvapalina s komplexným zložením, ktorá hrá dôležitú úlohu v živote človeka. Je zodpovedný za imunitu, zrážanlivosť krvi, homeostázu.

Video – Sprievodca zdravím (krvná plazma)

Krv vzniká spojením skupiny látok – plazmy a formovaných prvkov. Každá časť má odlišné funkcie a vykonáva svoje vlastné jedinečné úlohy. Niektoré enzýmy v krvi ju začervenajú, ale v percentá väčšinu kompozície (50-60%) zaberá svetložltá kvapalina. Tento pomer plazmy sa nazýva hematokrin. Plazma dáva krvi tekuté skupenstvo, hoci je hustota ťažšia ako voda. Látky v ňom obsiahnuté vytvárajú hustú plazmu: tuky, sacharidy, soli a ďalšie zložky. Krvná plazma človeka sa môže po konzumácii mastných jedál zakaliť. A tak, čo je krvná plazma a aké sú jej funkcie v tele, o tom všetkom sa dozvieme ďalej.

Komponenty a zloženie

Viac ako 90 % krvnej plazmy zaberá voda, zvyšok tvoria sušiny: bielkoviny, glukóza, aminokyseliny, tuk, hormóny, rozpustené minerály.

Približne 8 % zloženia plazmy tvoria bielkoviny. zase pozostávajú z frakcie albumínov (5 %), frakcie globulínov (4 %), fibrinogénov (0,4 %). 1 liter plazmy teda obsahuje 900 gramov vody, 70 gramov bielkovín a 20 gramov molekulárnych zlúčenín.

Najbežnejší proteín -. Vzniká v koláčikoch a zaberá 50 % proteínovej skupiny. Hlavnými funkciami albumínu sú transport (prenos stopových prvkov a liečiv), účasť na metabolizme, syntéza bielkovín a rezervácia aminokyselín. Prítomnosť albumínu v krvi odráža stav pečene - znížená sadzba albumín indikuje prítomnosť ochorenia. Nízke hladiny albumínu u detí napríklad zvyšujú možnosť vzniku žltačky.

Globulíny sú veľké molekulárne zložky proteínu. Produkujú ich pečeň a orgány imunitný systém. Globulíny môžu byť troch typov: beta, gama, alfa globulíny. Všetky zabezpečujú transportné a spojovacie funkcie. nazývané aj protilátky, sú zodpovedné za reakciu imunitného systému. S poklesom imunoglobulínov v tele sa pozoruje výrazné zhoršenie fungovania imunitného systému: trvalé bakteriálne a.

Proteín fibrinogén sa tvorí v pečeni a keď sa stáva fibrínom, vytvára zrazeninu v miestach poškodenia ciev. Kvapalina sa teda podieľa na procese jej koagulácie.

Neproteínové zlúčeniny zahŕňajú:

Organické zlúčeniny obsahujúce dusík (močovinový dusík, bilirubín, kyselina močová, kreatín atď.). Zvýšenie dusíka v tele sa nazýva azotómia. Vyskytuje sa pri narušení vylučovania metabolických produktov močom alebo pri nadmernom príjme dusíkatých látok v dôsledku aktívneho rozkladu bielkovín (hladovanie, cukrovka popáleniny, infekcie).
Organické zlúčeniny bez dusíka (lipidy, glukóza, kyselina mliečna). Pre udržanie zdravia je potrebné sledovať množstvo týchto životných znakov.
Anorganické prvky (vápnik, sodná soľ, horčík atď.). Nevyhnutnou súčasťou systému sú aj minerály.

Plazmatické ióny (sodík a chlór) udržujú alkalickú hladinu krvi (ph), ktorá zabezpečuje normálny stav bunky. Pôsobia aj ako podpora osmotický tlak. Vápnikové ióny sa podieľajú na reakciách svalových kontrakcií a ovplyvňujú citlivosť nervových buniek.

Počas života organizmu sa produkty látkovej výmeny, biologicky aktívne prvky, hormóny, živiny a vitamíny. Konkrétne sa však nemení. Regulačné mechanizmy zabezpečujú jednu z najdôležitejších vlastností krvnej plazmy - stálosť jej zloženia.

Funkcie plazmy

Hlavnou úlohou a funkciou plazmy je pohyb krviniek a živín. Vykonáva tiež množstvo tekutých médií v tele, ktoré presahujú obehový systém, pretože má tendenciu prenikať cez.

Najdôležitejšou funkciou krvnej plazmy je vykonať hemostázu (zabezpečiť fungovanie systému, v ktorom je tekutina schopná zastaviť a odstrániť následný trombus podieľajúci sa na zrážaní krvi). Úloha plazmy v krvi sa tiež znižuje na udržiavanie stabilného tlaku v tele.

V akých situáciách a prečo je to potrebné? Plazma sa najčastejšie transfúzuje nie úplne s krvou, ale iba s jej zložkami a plazmatickou tekutinou. Pri výrobe pomocou špeciálnych prostriedkov sa tekutina a tvarované prvky oddelia, tieto sa spravidla vrátia pacientovi. Pri tomto type darcovstva sa frekvencia darovania zvyšuje na 2-krát za mesiac, maximálne však na 12-krát do roka.

Krvné sérum sa tiež vyrába z krvnej plazmy: z kompozície sa odstráni fibrinogén. Sérum z plazmy zároveň zostáva nasýtené všetkými protilátkami, ktoré odolajú mikróbom.

Choroby krvi postihujúce plazmu

Ľudské choroby, ktoré ovplyvňujú zloženie a vlastnosti plazmy v krvi, sú mimoriadne nebezpečné.

Priraďte zoznam chorôb:

- nastáva, keď infekcia vstúpi priamo do obehového systému.
a dospelí - genetický nedostatok proteínu zodpovedného za zrážanlivosť.
Hyperkoagulačný stav - príliš rýchle zrážanie. V tomto prípade sa zvyšuje viskozita krvi a pacientom sa predpisujú lieky na jej zriedenie.
Hlboké - tvorba krvných zrazenín v hlbokých žilách.
DIC je súčasný výskyt krvných zrazenín a krvácania.

Všetky choroby sú spojené so zvláštnosťami fungovania obehového systému. Vplyv na jednotlivé zložky v štruktúre krvnej plazmy môže vrátiť životaschopnosť organizmu do normálu.

Plazma je tekutá zložka krvi s komplexným zložením. Sám plní množstvo funkcií, bez ktorých by životná činnosť ľudského tela nebola možná.

Na lekárske účely je krvná plazma často účinnejšia ako vakcína, pretože imunoglobulíny, ktoré tvoria jej zložku, reaktívne ničia mikroorganizmy.

Pri vysokých teplotách, pod vplyvom elektromagnetu. polia vysokej intenzity, pri ožiarení prúdmi nabitých častíc s vysokou energiou. charakteristický vlastnosť plazmy, ktorý ho odlišuje od bežného ionizovaného, je, že lineárne rozmery objemu, ktorý zaberá plazma, sú oveľa väčšie ako tzv. Polomer skríningu Debye D (pozri ). Hodnota D pre i-tu s Hi a t-roy T i je určená výrazom:

kde n e a T e - respektíve t-ra, e i - náboj, e-elementárny elektrický. nabiť (nabiť), k-. Z tohto výrazu vyplýva, že v plazme sa spravidla t-ry a líšia.

V nízkoteplotnej plazme je priemerná energia oveľa menšia ako efektívna ionizačná energia častíc; vysokoteplotná plazma sa považuje za charakterizovanú inverzným pomerom uvedených energií (berie sa do úvahy príspevok rozložiteľných častíc k ionizácii). Typicky má nízkoteplotná plazma t-ru častíc menšiu ako 10 5 K, vysokoteplotná plazma rádovo 10 -10 8 K. Pomer nabitých častíc k súčtu všetkých častíc sa nazýva. stupeň ionizácie plazmy.

P plazma získaná v laboratóriu. podmienkach, je v termodynamickom. zmysel a je vždy termodynamicky nerovnovážny. energie a hmotnosti vedú k porušeniu lokálnej termodynamiky. a stacionárnosť (pozri), Planckov zákon pre pole žiarenia spravidla nie je splnený. Plazma volala. tepelný, ak je jeho stav opísaný v rámci lokálneho tepelného modelu. , a to: všetky častice sú rozdelené podľa rýchlostí v súlade s Maxwellovým zákonom; t-ry všetky zložky sú rovnaké; určuje sa zloženie plazmy, najmä sa určuje iónové zloženie medzi ionizáciou a (f-la Eggert-Saha je v podstate výraz pre tieto procesy); energetická populácia. hladiny všetkých častíc sa riadia Boltzmannovým rozložením. Tepelná plazma sa zvyčajne vyznačuje vysoký stupeň ionizácia a m. realizované v relatívne nízkej efektívnej ionizačnej energii pri dostatočne vysokej optickej. hustota (t. j. plazmové žiarenie je takmer úplne absorbované vlastnými časticami). Plazma je zvyčajne opísaná čiastočným lokálnym tepelným modelom. , ktorá zahŕňa všetko vyššie uvedené. poloha, ale vyžaduje poslúchanie Boltzmannovho zákona o populáciách iba excitovaných hladín častíc plazmy, s výnimkou ich základných stavov. Táto plazma sa nazýva kvázi rovnováha; príklad kvázi rovnovážnej plazmovo-elektrickej kolóny. oblúky atm. .

Nedodržanie aspoň jednej z podmienok miestnej termiky. vedie k tvorbe nerovnovážnej plazmy. Je zrejmé, že existuje nekonečný počet nerovnovážnych plazmatických stavov. Príkladom vysoko nerovnovážnej plazmy je plazma žeravého výboja pri 10 1 -10 3 Pa, v ktorej je priemerná energia 3-6 eV a teplota ťažkých častíc zvyčajne nepresahuje 1000 K. Existencia a stacionárnosť Takýto nerovnovážny stav plazmy je spôsobený ťažkou výmenou energie medzi ťažkými časticami. V plazme , navyše môže dôjsť k neefektívnemuvýmena energie medzi interné stupne voľnosti: elektronické, vibračné, rotačné. V rámci každého zo stupňov voľnosti dochádza pomerne ľahko k výmene energie, čo vedie k nastoleniu kvázi rovnovážneho rozdelenia častíc v zodpovedajúcej energii. štátov. V tomto prípade hovoria o elektronických, oscilačných, rotačných. častice plazmy t-rah.

Hlavné znaky plazmy, ktoré ju odlišujú od neutrálnej a umožňujú nám považovať plazmu za špeciálny, štvrtý stav hmoty (štvrté in-va), sú nasledovné.

1) Kolektívna interakcia, t.j. simultánna interakcia. spolu Vysoké čísločastice (za normálnych, za normálnych podmienok interakcia medzi časticami spravidla v pároch), pretože Coulombove sily príťažlivosti a odpudzovania klesajú so vzdialenosťou oveľa pomalšie ako sily interakcie. neutrálne častice, t.j. interakcia v plazme sú "ďaleké".

2) Silný vplyv el. a magn. poli na St-va plazme vedie rez k vzniku medzier v plazme. nábojov a prúdov a spôsobuje množstvo špecifických. V plazme sv.

Jednou z najdôležitejších vlastností plazmy je jej kvázi-neutralita, t.j. takmer úplná vzájomná kompenzácia nábojov vo vzdialenostiach oveľa väčších ako je polomer tienenia Debye. Elektrické pole jednotlivej nabitej častice v plazme je tienené poľami častíc s nábojom opačného znamienka, t.j. prakticky klesá na nulu vo vzdialenostiach rádovo Debyeovho polomeru od častice. Akékoľvek porušenie kvázi-neutrality v objeme obsadenom plazmou vedie k vzniku silných elektrických prúdov. polia priestorov. náboje obnovujúce kvázi-neutralitu plazmy.

V stave plazmy je prevažná väčšina ostrovov vesmíru - hviezdy, hviezdne, galaktické. hmloviny a medzihviezdne médium. V blízkosti Zeme plazma existuje vo vesmíre vo forme „slnečného vetra“ a vypĺňa zemskú magnetosféru (tvorí radiačné pásy Zeme) a ionosféru. Procesy v plazme blízko Zeme sú spôsobené magn. búrky a polárne žiary. Odraz rádiových vĺn od ionosférickej plazmy poskytuje možnosť diaľkovej rádiovej komunikácie na Zemi.

V laboratóriu podmienkach a na prom. aplikácií sa plazma získava pomocou el. výtok v