流体力学
ニュートン流体
ニュートン流体とは、力(流速)を加えて押し流したときにそれに抵抗(摩擦)する力(粘度)が常に同じものをいいます。生体内では、血漿がほぼニュートン流体であるといえます。
連続の式
連続の式とは、流れの状態が時間的に変化しない定常流の場合に成立します。
連続の式は、入ってきた流体の量と出てきた流体の量は同じであるという質量保存の法則です。
方程式で示すと
（ρ : 密度 C : 断面積 ｖ : 流速）
で表されます。
つまり、断面積が、小さくなると流速は速くなり又、逆に断面積が、大きくなると流速は遅くなることを示しています。
ベルヌーイの定理
ベルヌーイの定理は、粘性がなく・圧縮性がない理想流体でのみ成立します。
ベルヌーイの定理は、位置エネルギーと運動エネルギーと圧力(静圧)エネルギーの総和は一定であるというエネルギー保存の法則です。
方程式で示すと
（p : 圧力 ρ : 密度 g : 重力加速度 h : 水柱の高さ ｖ : 流速）
で表されます。
これは、ｐ が静圧、ρ･g･h が重力による圧、1/2･ρ･v2 が動圧を示しており
つまり、これは、静圧(圧力)が小さい場所に流れが吸い込まれることにより流速が速くなることを示しています。
連続の式とベルヌーイの定理から ” 流速は、断面積、静圧(圧力)が小さいほど速くなる ” ことがわかります。
レイノルズ数
管(血管、気管など)内の粘性流体(空気、水、血漿など)の流れ(層流か乱流か)の状態を表します。
層流 ：流線が交差しない流れ
乱流 ：流線が交差する流れ
レイノルズ数が大きい程、乱流となり、小さいと層流になります。
ポアズイユのの法則
粘性流体(空気、水、血漿など)を流す場合、管(血管、気管など)内が層流であれば、圧力は粘性(摩擦)による損失(ブレーキ)のため、下流へ行く程、低くなります。
なので、ポアズイユの式では、粘性流体を管に流す場合、上下間の圧力差を考慮した流量を式で表しています。
方程式で示すと
Ｑ : 流量 ⊿Ｐ : 管両端の圧力差
ｒ : 管の半径 μ : 粘性率
Ｌ : 管の長さ
で表されます。
これは、流量は管両端の圧力差(上流側の圧－下流側の圧)と管の半径の４乗に比例し、粘液率に反比例することを示しています。言い換えると、管内を流れる量は、管の内径や管両端の圧力の差が大きいほど多く流れ、ドロドロした液体は、流れる量が少なくなるということです。なお、乱流の場合はこのような理論は、成り立ちません。
熱
熱伝導率
物質の状態の熱伝導率 ： 固体＞液体＞気体
金属の熱伝導率 ： 銀＞銅＞アルミニウム
比熱
比熱は、水(比熱は１)と比べたときのあたたまりやすさを表します。
比熱が小さい物質ほど熱しやすく、さめやすいです
熱量
体内での発生熱量(１gあたりの平均値)
糖質・蛋白質＝4.1kcal 脂質＝9.3kcal
熱量の公式
熱量(cal)＝比熱×質量（ｇ）×温度変化（℃）
その他
脈波伝播速度(PWV；pulse wave velocity)
脈波伝播速度とは、心臓から血液が送り出される際に生じる動脈壁の拍動（脈波）が血管壁を伝わる速度(m/s)を示しています。それらは、大きく３つの要因に左右されます。
①血管の硬さ (硬いほどPWVは速い)
②血管壁の厚さ (厚いほどPWVは速い)
③血管の太さ (太いほどPWVは遅い)
これらより、血管が硬く、肥厚し血管内腔が狭小した血管はPWVは速くなります。
なので、動脈硬化が進むとPWVは速くなるといえます。
