Шунт и добавочное сопротивление — формулы и определение с примерами

Иногда проблемы с сердечно-сосудистой системой становятся настолько серьезными, что консервативные методики лечения перестают оказывать должный эффект. Если пациенту диагностирован атеросклероз, серьезно поразивший один или несколько сосудов, показано оперативное вмешательство. В проблемной зоне проводятся определенные манипуляции, направленные на восстановление нормальной проходимости сосудов и корректной работы всей сердечно-сосудистой системы.

В случае закупорки сосудов атеросклеротическими отложениями ткани сердца испытывают кислородное голодание. Это приводит к возникновению ишемической болезни. Данное состояние крайне опасно для жизни пациента, особенно в случае полной закупорки сосуда, что влечет за собой инфаркт миокарда. Однако сегодня существуют эффективные методики лечения ишемической болезни сердца – стентирование и шунтирование.

Что такое шунтирование сосудов сердца

Шунтирование – операция по замене пораженного участка сосуда. В подавляющем большинстве случаев это коронарная артерия. Радикальное хирургическое вмешательство значительно увеличивает продолжительность жизни пациента, снижает риск развития острого коронарного синдрома, стенокардии, возникновения инфаркта.

Операция длится от 4 до 6 часов. Пациента вводят в медикаментозный сон. Доступ к сердцу осуществляется через разрез в области грудины или межреберного пространства. Суть операции заключается в создании обходного пути для тока крови. Для этого берется участок лучевой, внутренней грудной артерии или вены бедра (на усмотрение врача). Проводится замена сосуда, после чего грудная стенка ушивается.

Как работает шунт

Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.

Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.

Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:

где

U — напряжение

I — сила тока

R — сопротивление

Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:

Значит, исходя из формулы

получаем формулу:

и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.

Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекающую по проводу АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).

Что такое стентирование сосудов сердца

Стентирование – более современная, малотравматичная операция по восстановлению пораженного участка сосуда. Основное направление вмешательства – восстановление просвета сосуда.

Суть стентирования заключается во введении в пораженный сосуд специального баллона, который под высоким давлением раскрывается, разрушает атеросклеротическую бляшку и обеспечивает проходимость сосудистого русла. Баллон находится в стенте – специальной поддерживающей конструкцией, выполненной из специального сплава. При раскрытии баллона стент раскрывается и остается в сосуде навсегда, фиксируя его стенки и предотвращая повторное образование атеросклеротических отложений. Баллон же выводится из артерии.

Виды шунтов

Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.

А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.

К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:

В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.

Чем отличаются стентирование и шунтирование

Принципы проведения шунтирования:

• операция полостная, с доступом через грудную клетку, выполняется под общим наркозом;
• вмешательство подразумевает формирование искусственного пути движения крови, исключая пораженный из кровеносной системы;
• в качестве шунта выступает фрагмент вены или артерии с другой зоны тела (в случае, если извлекать его нельзя, могут быть использованы искусственные материалы);
• в большинстве случаев пациенту обеспечивают искусственное кровообращение, оперируя неработающее сердце.

Немаловажный момент – реабилитационный период. В случае проведения операции шунтирования пациента ждет долгое восстановление. Также после вмешательства необходимо в течение жизни соблюдать ряд строгих ограничений, чтобы не допустить повторного возникновения атеросклеротических бляшек.

Отличие стентирования от шунтирования:

• операция не требует общего наркоза;
• вмешательство практически не травмирует кожный покров – доступ осуществляется через небольшой прокол в области одной из крупных артерий, чаще всего бедренной;
• стентирование проводится под контролем рентгенографа;

никаких обходных путей для кровотока не формируется – закупоренная артерия расширяется при помощи стента, и кровообращение восстанавливается естественным путем.

После операции пациент находится в стационаре 1-3 дня. Реабилитационный период минимален – уже через несколько часов после вмешательства человек может садиться, вставать и даже аккуратно передвигаться. Вероятность развития осложнений после стентирования минимальна. Наиболее распространенные послеоперационные проблемы – повреждение стенки сосуда, развитие кровотечения, образование гематомы. Однако все они быстро решаются в условиях стационара под контролем лечащего врача.

Работа шунта на практическом примере

В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Сзади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекающая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.

0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).

Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс

Вспоминаем, что показывал наш блок питания?

Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).

Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип и в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится » голь на выдумку хитра»

Что такое шунт в электронике и видео про это:

Когда проводится шунтирование

Шунтирование производится в следующих случаях:

• невозможно установить стент без хирургического вмешательства;
• пораженный сосуд обладает миниатюрным диаметром;
• большая протяженность атеросклеротических изменений сосудов;
• поражены два или несколько сосудов, что сопровождается множественной закупоркой просветов.

У операции есть ряд противопоказаний. Шунтирование нельзя делать пациентам в преклонном возрасте, с тяжелыми сопутствующими заболеваниями. Иногда врачи вынуждены экстренно проводить операцию даже при наличии противопоказаний, но тогда значительно возрастает риск летального исхода, о чем должны быть уведомлены родственники пациента.

Когда проводится стентирование

Стентирование делают, когда просвет артерий сужен более, чем на половину. Это эффективная операция, которую выполняют даже при наличии сопутствующих хронических заболеваний, инфекционных процессов в организме. Изначально при решении вопроса об оперативном вмешательстве практически всегда стоит вопрос о стентировании. Если его провести нельзя, тогда уже делают шунтирование.

Общие рекомендации после операции

Пациентам после шунтирования и стентирования показано правильное, разнообразное питание. Необходимо отказаться от употребления жирного, жареного, соленого. Категорически запрещены продукты с повышенным содержанием холестерина. По желанию пациента можно получить направление к диетологу, который распишет оптимальный индивидуальный рацион.

Реабилитационный период после операции подразумевает прием лекарственных препаратов. Помимо стандартного комплекса медикаментов обязательно нужно принимать назначенные врачом антикоагулянты. Многие отказываются от них из-за высокой стоимости. Однако игнорирование предписаний кардиолога чревато формированием тромба в установленном стентезамененном участке сосуда.

Что такое шунт

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче). По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!