Kaj je hidrostatični tlak?

Hidrostatični tlak je sila, s katero molekule tekočine delujejo ena na drugo zaradi gravitacijske sile Zemlje. Ta sila se pojavi ne glede na to, ali je tekočina v gibanju ali v popolnem mirovanju, in sili tekočine naprej ali navzven, ko naleti na območje najmanjšega upora. Prav ta energija iztisne vodo iz luknje v papirnati skodelici, plin iz puščanja v cevovodu in kri iz žil v okoliška tkiva.

Povečana višina poveča količino hidrostatičnega tlaka. Tekočina, ki teče navzdol, pridobi tudi povečan pritisk, zaradi česar voda, ki potuje čez slapove, teče hitreje kot voda, ki teče navzdol po toku do pada. Temperatura je še en dejavnik, ki vpliva na tlak, saj se, ko se temperature povečajo, molekule premikajo hitreje, kar poveča tlak.

Industrije običajno uporabljajo metode hidrostatičnega tlačnega testiranja, da zagotovijo, da tekočine ostanejo v zaprtih okoljih. Testiranje ne zagotavlja le, da cevovodi in druge vrste posod ne puščajo, temveč tudi preveri, ali materiali lahko prenesejo povečan pritisk zaradi morebitnih sprememb okolja. Nič nenavadnega ni, da podjetja izvajajo notranje sile 150-krat večje od običajnih, medtem ko spremljajo spremembe tlaka z instrumenti.

Krvne žile imajo edinstven način vzdrževanja ustreznega tlaka po telesu. Arterijski kapilarni hidrostatični tlak običajno meri 35 milimetrov živega srebra ali 35 mm Hg. Venski kapilarni tlak običajno meri 15 mm Hg. Sila za krčenjem srca skupaj z gravitacijo, ki odtegne kri iz srca, povzroči povečan pritisk. Porozna narava venskih kapilar zmanjšuje tudi pritisk pretočne krvi.

Tekoče sestavine krvi zaradi tega pritiska naravno tečejo skozi pore v intersticijsko tkivo, pri čemer za seboj puščajo lipide, beljakovine in delce, ki so preveliki, da bi lahko ušli. To običajno zniža venski tlak. Nasprotno pa povečan tlak v tkivih povzroči silo nazaj proti kapilaram, kar imenujemo hidrostatični osmotski tlak. Medtem ko osmotski tlak potiska tekočine proti kapilarnim poram, električni naboji trdnih snovi v posodi povzročijo, da se molekule vežejo, ko tečejo v krvi. Ta reakcija se imenuje Gibbs-Donnanov učinek.

Osmotski tlak in učinek Gibbs-Donnan, ki delujeta skupaj, potegneta tekočine iz intersticijskih tkiv v plazmo, kar imenujemo koloidni osmotski tlak. Ko telo zazna nenormalno nizek venski tlak, se arterije na splošno kompenzirajo z zožitvijo. Ko pride do poškodbe žile, plazma vsebuje premalo trdnih snovi ali pa se arterijski tlak zmanjša, nato se pojavi edem ali oteklina.