Вывихи 

Как читать анализы на гормоны. Расшифровка клинических лабораторных анализов Перевод креатинина из мг дл

Креатинин является ангидридом креатина (метилгуанидинуксусная кислота) и представляет собой форму элиминации, образуется в мышечной ткани. Креатин синтезируется в печени, и после высвобождения поступает в мышечную ткань на 98%, где происходит фосфорилирование, и в виде этой формы играет важную роль в запасании мышечной энергии. Когда данная мышечная энергия необходима для осуществления метаболических процессов, то фосфокреатин расщепляется до креатинина. Количество креатина, перешедшее в креатинин, поддерживается на постоянном уровне, который напрямую связан с мышечной массой организма. У мужчин 1,5% запасов креатина превращается ежедневно в креатинин. Креатин, полученный с пищей (особенно из мяса), увеличивает запасы креатина и креатинина. Снижение потребления белка снижает уровень креатинина при отсутствии аминокислот аргинина и глицина, предшественников креатина. Креатинин является стойким азотистым составляющим крови, не зависящим от большинства пищевых продуктов, нагрузок, циркадных ритмов или других биологических констант, и связан с метаболизмом мышц. Нарушения функции почек снижает экскрецию креатинина, обуславливая повышение уровня сывороточного креатинина. Таким образом, концентрации креатинина приблизительно характеризуют уровень клубочковой фильтрации. Главная ценность определения сывороточного креатинина – это диагностика почечной недостаточности. Сывороточный креатинин является более специфичным и более чувствительным показателем функции почек, в отличие от мочевины. Однако при хронических заболеваниях почек используется для определения как креатинина, так и мочевины в сыворотке, в сочетании с показателем азота мочевины (BUN).

Материал: венозная кровь.

Пробирка: вакутайнер с/без антикоагулянта с/без гелевой фазы.

Условия обработки и стабильность пробы: сыворотка остается стабильной в течение 7 дней при

2-8 °C. Архивированная сыворотка может храниться при температуре -20 °C в течение 1 месяца. Необходимо избегать

двухразового размораживания и повторного замораживания!

Метод: кинетический.

Анализатор: Cobas 6000 (с 501 модуль).

Тест-системы: Roche Diagnostics (Швейцария).

Референтные значения в лаборатории «СИНЭВО Украина», мкмоль/л:

Дети:

Новорожденные: 21,0-75,0.

2-12 месяцев: 15,0-37,0.

1-3 года: 21,0-36,0.

3-5 лет: 27,0-42,0.

5-7 лет: 28,0-52,0.

7-9 лет: 35,0-53,0.

9-11 лет: 34,0-65,0.

11-13 лет: 46,0-70,0.

13-15 лет: 50,0-77,0.

Женщины: 44,0-80,0.

Мужчины: 62,0-106,0.

Коэффициент пересчета:

мкмоль/л х 0,0113 = мг/дл.

мкмоль/л х 0,001 = ммоль/л.

Основные показания к назначению анализа: сывороточный креатинин определяется при первом обследовании у пациентов без симптомов или с симптомами, у пациентов с симптомами заболеваний мочевыделительного тракта, у больных с артериальной гипертонией, с острыми и хроническими почечными заболеваниями, непочечными заболеваниями, диареей, рвотой, обильной потливостью, с острыми заболеваниями, после хирургических операций или у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии, при сепсисе, шоке, множественных травмах, гемодиализе, при нарушении обмена веществ (сахарный диабет, гиперурикемия), при беременности, заболеваниях с повышенным белковым обменом (множественная миелома, акромегалия), при лечении нефротоксичными медикаментами.

Интерпретация результатов

Повышенный уровень:

    Острые или хронические заболевания почек.

    Обструкция мочевыводящих путей (постренальная азотемия).

    Сниженная почечная перфузия (преренальная азотемия).

    Застойная сердечная недостаточность.

    Шоковые состояния.

    Обезвоживание.

    Заболевания мышц (тяжелая миастения, мышечная дистрофия, полиомиелит).

    Рабдомиолиз.

    Гипертиреоз.

    Акромегалия.

Сниженный уровень:

    Беременность.

    Снижение мышечной массы.

    Недостаток белка в рационе питания.

    Тяжелые заболевания печени.

Интерферирующие факторы:

Регистрируются более высокие уровни у мужчин и у лиц с большой мышечной массой, такие же концентрации креатинина у молодых и пожилых людей не означают такой же уровень клубочковой фильтрации (в пожилом возрасте снижается клиренс креатинина и уменьшается образование креатинина). В условиях уменьшения почечной перфузии повышения сывороточного креатинина происходят медленнее, чем повышения уровня мочевины. Так как происходит вынужденный спад функционирования почек на 50% при увеличении значений креатинина, то креатинин не может рассматриваться как чувствительный индикатор при повреждениях почек легкой или умеренной степени.

Уровень креатинина в сыворотке может быть использован для оценки клубочковой фильтрации только в условиях баланса, когда скорость синтеза креатинина равна скорости его элиминации. Для проверки этого состояния необходимо проведение двух определений с интервалом в 24 часа; отличия свыше 10% могут означать отсутствие такого баланса. При нарушениях функции почек уровень клубочковой фильтрации может быть переоценен из-за сывороточного креатинина, поскольку элиминация креатинина не зависит от клубочковой фильтрации и канальцевой секреции, и креатинин также элиминируется через слизистую оболочку кишечника, по-видимому, метаболизируясь с помощью бактериальных креатинкиназ.

Медикаменты

Повышают:

Ацебутолол, аскорбиновая кислота, налидиксовая кислота, ацикловир, щелочные антациды, амиодарон, амфотерицин В, аспарагиназа, аспирин, азитромицин, барбитураты, каптоприл, карбамазепин, цефазолин, цефиксим, цефотетан, цефокситин, цефтриаксон, цефуроксим, циметидин, ципрофлоксацин, кларитромицин, диклофенак, диуретики, эналаприл, этамбутол, гентамицин, стрептокиназа, стрептомицин, триамтерен, триазолам, триметоприм, вазопрессин.

Снижают: глюкокортикоиды

Лабораторное исследование пациента можно подразделить на три фазы:

  • предварительную, которая включает сбор и транспортировку биологического материала в лабораторию;
  • аналитическую фазу в лаборатории;
  • заключительную фазу, которая включает сообщение результатов и их интерпретацию (т. н. постаналитическая фаза).

В этой главе обсуждаются некоторые общие принципы, имеющие отношение к первой, предварительной, фазе. Далее рассматриваются общие положения, касающиеся третьей фазы. Это единицы измерения, границы нормы и патологии и критические значения показателей.

Трудно переоценить важность правильного выполнения предварительных процедур для лабораторных исследований. Высокое качество, точность и пригодность результатов лабораторных исследований для использования в клинических условиях во многом зависят как от правильной доставки образцов в лабораторию, так и от качества процедур, выполняемых непосредственно в процессе анализа. Рассмотрим следующие основные аспекты предварительной фазы лабораторного исследования:

  • направление на анализ;
  • время сбора образцов;
  • техника взятия проб;
  • объем проб;
  • упаковка и маркировка проб;
  • техника безопасности при сборе и транспортировке биологических проб.

В этой главе рассматриваются только основные принципы. Более детально предварительные процедуры описаны в соответствующих главах. Однако нужно понимать, что на практике в разных лабораториях они могут отличаться в деталях. Поэтому данные правила не следует переносить формально в практику работы вашей лаборатории (комментарий редактора: Для использования в лабораториях России предоставлено пособие «Системы контроля качества для медицинских лабораторий: рекомендации для внедрения и мониторинга». / Под ред. В. Л. Эмануэля и А. Калнера. - ВОЗ, 2000 - 88 с.)

Каждая биологическая проба должна сопровождаться заполненным направлением на анализ специальной формы, подписанным медицинским работником, выдающим его, или отмеченным медсестрами в нескольких инстанциях, куда должен поступить ответ. Ошибки в направлении могут привести к тому, что пациент с опозданием получит сообщение о «плохом» анализе или к тому, что анализ вообще не попадет в медицинскую карту больного. Внимание к деталям в сопроводительных документах особенно (жизненно) важно при направлении пациентов на переливание крови. Большинство случаев неудачных трансфузий крови - результат ошибки в сопроводительной документации. Все направления на анализы должны включать следующие сведения:

  • данные о пациенте, включая имя, фамилию, отчество, дату рождения и номер истории болезни;
  • отделение (терапевтическое, хирургическое), № палаты, амбулатория;
  • биологический материал (венозная кровь, моча, биопсия и т. д.);
  • дата и время сбора анализа;
  • наименование теста (сахар крови, полный подсчет клеток крови и т. п.);
  • клинические детали (эти сведения должны пояснять, почему необходимо выполнение именно данного анализа; как правило, это предварительный диагноз или симптомы);
  • описание терапии, если принимаемые больным препараты могут искажать результаты теста или их интерпретацию;
  • если требуется, отметка о необходимости срочного выполнения анализа;
  • отметка о стоимости и оплате процедуре.

Транспортировка образцов биологического материала в лабораторию по возможности должна быть организована таким образом, чтобы анализ проводился без неоправданных задержек. Плохо, если пробы оставляют на несколько часов или на ночь перед отправкой в лабораторию, - во многих случаях они становятся непригодны для анализа. Для выполнения некоторых биохимических тестов (например, для определения уровня гормонов в крови) необходимо брать пробы в определенное время суток, для других (например, для определения уровня глюкозы в крови) очень важно знать время сбора образцов. Иногда (в частности, при анализе газов крови) требуется немедленное выполнение теста после взятия пробы, поэтому необходимо иметь полную готовность лаборатории. Образцы для микробиологических исследований лучше выполнять перед назначением антибиотикотерапии, которая подавляет рост микроорганизмов в культуре.

Взятие крови из вены

  • Пациент может бояться самой процедуры венопункции. Поэтому важно спокойно и доверительно, простыми словами объяснить ему, как берется кровь и что дискомфорт и болезненные ощущения обычно исчезают после введения иглы в вену.
  • Если пациенту когда-либо ранее было плохо при взятии крови, лучше предложить ему лечь во время процедуры
  • Если ранее больной получал растворы внутривенно, не следует забирать кровь на анализ из той же руки. Это предотвращает риск загрязнения образца крови вводимым внутривенно препаратом.
  • Гемолиз (повреждение эритроцитов во время взятия крови) может сделать пробу, непригодной для анализа. Гемолиз может происходить при быстрой эвакуации крови через тонкую иглу или при сильном встряхивании пробирки. При использовании обычного шприца иглу удаляют до помещения пробы в контейнер.
  • Наложение жгута на длительное время может искажать результаты анализа. Нужно избегать этого и не забирать кровь, если жгут используется более 1 мин. Попытайтесь взять кровь из вены на второй руке.
  • Хотя v. cephalicaи v. basilica наиболее удобны для взятия крови, в том случае, если они не доступны, можно использовать вены тыльной стороны руки или ноги.

Рис. 2.1. Взятие венозной крови при помощи системы Vacutainer

Стерильная двухконцевая игла

Собирательная вакуумная пробирка

Необходимое дополнительное оборудование:

Стерильный тампон, пропитанный спирт

Возьмите иглу в области окрашенного участка и надорвите белую бумажную упаковку.

Удалите ее вместе с белым пластиковым защитным колпачком. Систему НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ, если бумажная упаковка нарушена.

Наложите жгут на 10 см выше локтя, чтобы вена стала видимой и было удобно выбрать место для пункции.

Протрите место прокола тампоном, смоченным в спирте: дайте ему подсохнуть.

Положите руку пациента на валик и разогните ее в локте.

Введите иглу в вену срезом вверх.

Не двигая иглу внутри вены, аккуратным, но резким движением протолкните пробирку до конца иглодержателя.

Снимите жгут, когда кровь начнет поступать в пробирку.

Уберите собирательную пробирку, когда она наполнится кровью.

Продолжайте удерживать иглу и иглодержатель в том же положении (для дальнейшего сбора крови присоедините следующую пробирку так же, как было описано выше).

Переверните пробирку 8-10 раз, чтобы кровь перемешалась с находящимся в пробирке стабилизатором.

Положите на место прокола ватный тампон и скажите пациенту, чтобы он согнул руку в локте на 1-2 мин.

Маркируйте пробу по правилам, принятым в лаборатории.

Капиллярная кровь протекает по мельчайшим сосудам под кожей и может быть легко получена для анализа при помощи скальпеля-копья из пальца или (обычно у младенцев) из пятки. Эту технику после некоторой тренировки может освоить и сам пациент. Ее используют, например, больные диабетом для мониторинга концентрации глюкозы в крови.

Взятие артериальной крови

Единственный тест, для проведения которого требуется артериальная кровь, - это анализ газов крови. Процедура сбора артериальной крови, более опасная и болезненная, чем венопункция, описана в главе 6.

Обычно используют четыре способа сбора мочи:

  • в середине мочеиспускания (MSU);
  • при помощи катетера (CSU);
  • сбор утренней порции (EMU);
  • сбор суточной мочи, т. е. объединение всех порций мочи за 24 ч.

Характер анализа определяет, какой из этих способов сбора мочи использовать. Для большинства неколичественных методов (например, определение плотности мочи или микробиологический анализ) используется MSU. Это небольшая порция мочи (10-15 мл), собранная во время мочеиспускания в любое время суток. CSU - это проба мочи, собранная у больного при помощи мочевого катетера. Детали сбора MSU и CSU для микробиологического исследования описаны в главе 20.

Самая первая утренняя порция мочи (EMU) наиболее концентрированная, поэтому в ней удобно определять вещества, присутствующие в крови в минимальных концентрациях. Так, она используется для проведения теста на беременность. Этот тест основан на определении хорионического гонадотропина человека (ХГЧ, HCG) - гормона, который обычно не присутствует в моче, но в первые несколько месяцев беременности появляется в нарастающих количествах. На ранних сроках концентрация этого гормона столь мала, что если использовать неконцентрированную мочу (не EMU), то можно получить ложноотрицательный результат.

Иногда необходимо точно знать, сколько определенного вещества (например, натрия или калия) теряется ежедневно с мочой. Количественно определение можно провести только в том случае, если собрать суточную мочу. Подробное описание этой процедуры приведено в главе 5.

Взятие на анализ образцов ткани (биопсия)

Очень краткое описание техники биопсии, необходимой для выполнения гистологического исследования, уже приводилось в главе 1. За проведение этой процедуры всегда отвечает врач, поэтому она не рассматривается подробно в данном руководстве. Однако медсестры участвуют во взятии проб цервикальных клеток при проведении анализа влагалищных мазков (комментарий редактора: Учетные формы для выполнения цитологических исследований нормированы приказом МЗ РФ №174 от 24.04.2003 г.).

Объем проб крови, требуемый для тестирования, определяется прежде всего оснащением конкретной лаборатории. В целом по мере технологического прогресса существенно уменьшается объем пробы, необходимый для проведения того или иного анализа. Запись на бланке направления «Недостаточно материала, анализ повторить» сейчас встречается все реже. Во всех лабораториях имеется перечень тестов, где приведены минимально необходимые для их выполнения объемы проб крови. Любой сотрудник, забирающий кровь на анализ, должен знать эти нормы. Некоторые пробирки для взятия крови содержат следовые количества химических консервантов и/или антикоагулянтов, которые определяют оптимальное количество собираемой в них крови. В таком случае на стенке пробирки имеется соответствующая метка, до которой нужно набирать кровь. Если это не берется во внимание, могут быть получены ошибочные результаты. Хотя количество мочи MSU и CSU не является критическим, объем пробы при сборе суточной мочи очень важен, поэтому собирают все порции мочи за 24-часовой период, даже если для этого потребуется дополнительная емкость.

В целом количество биологического материала (размер образца) важно для успешного выделения изолятов бактерий. Более вероятно, что удастся изолировать бактерии из большого количества мокроты, чем из незначительного. Использование шприца и иглы для отсасывания гноя с большей вероятностью, чем взятие мазка, позволяет выделить возбудителя инфекции. При недостаточном объеме крови, добавляемой в культуральную среду, могут быть получены ложноотрицательные результаты.

Лаборатории соблюдают определенные правила использования бутылей и контейнеров. Каждый тип контейнеров служит для конкретных целей. Для получения достоверных результатов необходимо, чтобы определенные контейнеры использовались при выполнении определенных тестов. Иногда контейнеры для сбора крови содержат некоторые химические вещества (табл. 2.1) в виде жидкости или порошка. Их добавление преследует две цели: они предохраняют кровь от свертывания и поддерживают нативную структуру кровяных клеток или концентрацию ряда компонентов крови. Поэтому важно, чтобы эти химикаты перемешались с собираемой кровью.

Консерванты могут быть необходимы при сборе суточной мочи. Потребность в них определяется тем, какие компоненты мочи исследуются.

Все контейнеры, в которые собирается материал для микробиологического исследования (моча, мокрота, кровь и т. д.) должны быть стерильными и не могут использоваться, если их изоляция нарушена. Некоторые бактерии выживают вне организма человека, только если сохраняются в специальных средах для транспортировки.

Для сохранения биоптатов необходима их фиксация в формалине. Поэтому контейнеры, предназначенные для транспортировки образцов тканей, содержат этот фиксатор.

Все контейнеры с биологическим материалом должны иметь маркировку - полное имя пациента, дату рождения и местонахождение (отделение, клиника или адрес). Лаборатории получают многие сотни проб каждый день, среди которых могут встречаться два образца или даже более от пациентов с одинаковыми фамилиями. Если результат анализа нужно вернуть, чтобы внести его в медкарту, очень важно, чтобы запись была сделана точно и по ней можно было бы легко идентифицировать больного.

Неправильно маркированные пробы могут быть не приняты лабораторией, в результате чего пациенту придется заново сдавать анализ, что потребует дополнительных затрат времени и усилий как со стороны больного, так и со стороны медицинского персонала.

Таблица 2.1.Основные химические добавки, используемые при взятии крови на анализ

Антикоагулянт, который предохраняет кровь от свертывания, связывая и эффективно удаляя ионы кальция, присутствующие в плазме (кальций необходим для свертывания крови). ЭДТА также защищает клетки крови от разрушения. Добавляют в пробирки для сбора крови с целью полного подсчета клеток крови и выполнения некоторых других гематологических тестов

Гепарин (в виде натриевой или калиевой соли этой кислоты, т. е. натрий гепарина или калий гепарина)

Антикоагулянт, который предохраняет кровь от свертывания, ингибируя превращение протромбина в тромбин. Добавляют в пробирки для сбора крови с целью проведения биохимических исследований, для которых необходима плазма. Антикоагулянтные свойства гепарина используются в терапии

Цитрат (в виде натриевой соли, т. е. цитрата натрия)

Антикоагулянт, который предохраняет кровь от свертывания, связывая ионы кальция (подобно ЭДТА). Добавляют в пробирки для сбора крови с целью изучения процессов свертывания

Оксалат (в виде натриевой или аммонийной соли, т. е. оксалата натрия или аммония)

Антикоагулянт, который предохраняет кровь от свертывания, связывая ионы кальция (подобно ЭДТА). Используют вместе с фторидом натрия (см. ниже) для определения содержания глюкозы в крови

Это ферментный яд, который прекращает метаболизацию глюкозы в крови после ее сбора, т. е. сохраняет ее концентрацию. Используется вместе с оксалатом аммония специально для определения содержания глюкозы в крови

Техника безопасности при сбореи транспортировке биологических проб

Все лаборатории имеют собственные утвержденные правила техники безопасности при сборе и транспортировке биологического материала, основанные на предположении, что все собираемые образцы потенциально опасны. Сотрудники, участвующие в этих процедурах, должны знать правила техники безопасности. Среди многих опасностей, которые могут таить пробы биологического материала, особо следует отметить вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирусы гепатитов, способные передаваться при контакте с инфицированной кровью. Туберкулезом можно заразиться при контакте с мокротой больного, а желудочно-кишечными инфекциями - при контакте с зараженными фекалиями. Правильно организованная работа должна максимально снизить риск инфицирования персонала лаборатории и больных. Одной из составляющих хорошей лабораторной практики (GLP) является соблюдение правил техники безопасности. Ниже приведены некоторые общие положения техники безопасности, которые необходимо соблюдать при сборе и транспортировке биологического материала.

  • Чтобы снизить риск инфицирования при взятии проб биологического материала, следует использовать одноразовые хирургические перчатки. Открытые раны часто являются воротами для вирусных и бактериальных инфекций.
  • Необходимо надежное хранение шприцев и игл. Преимущественно через них и контактирует сотрудник лаборатории с потенциально инфицированной кровью больного.
  • Большую и часто серьезную опасность представляет собой нарушение целостности упаковки проб. Ее можно предотвратить, если не заполнять пробирки доверху и использовать надежные колпачки. В большинстве лабораторий разработаны правила, соблюдение которых предотвращает утечку биологического материала.
  • Сбор проб должен производиться в соответствии с принятыми в лаборатории правилами.
  • Если известно, что больной инфицирован ВИЧ или вирусами гепатита, при взятии проб используют дополнительные меры защиты (защитные очки, халаты). Пробы от такого пациента должны быть четко маркированы несколькими способами, принятыми в данной лаборатории.

К ВОПРОСУ ОБ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Известно, что во многих лабораториях методы оценки результатов лабораторных исследований различаются. Все, кто имеет отношение к интерпретации результатов, должны знать, что они могут быть выражены количественно, полуколичественно и качественно. Например, данные гистологических исследований качественные: они представлены в виде специализированного описания гистологических препаратов, приготовленных из образцов тканей и проанализированных под микроскопом. Гистолог дает клиническую оценку тех или иных микроскопических отклонений конкретного образца от нормы. Результаты микробиологического анализа могут быть и качественными, и полуколичественными. В текстовой части заключения сообщается об идентифицированных патогенных микроорганизмах, а их чувствительность к антибиотикам оценивается полуколичественно. Напротив, результаты биохимических и гематологических исследований являются количественными, выраженными в конкретных цифрах. Как и все другие измеряемые показатели (масса тела, температура, пульс), количественные результаты лабораторных анализов выражаются в определенных единицах измерения.

Единицы измерения, используемые в клинических лабораториях

Международная система единиц (СИ)

Начиная с 70-х годов XX века, в Великобритании все результаты измерений в научной и клинической практике стараются, насколько это возможно, выражать в единицах СИ (Международная система единиц предложена в 1960 г.). В США для результатов лабораторных исследований продолжают использовать внесистемные единицы, что необходимо учитывать при интерпретации данных, приведенных в американских медицинских изданиях для врачей и среднего медицинского персонала. Из семи основных единиц СИ (табл. 2.2) в клинической практике используют только три:

Таблица 2.2.Основные единицы СИ

силы электрического тока

* В данном контексте эти понятия рассматривать как эквивалентные.

Все, безусловно, знакомы с метром как единицей длины и с килограммом как единицей массы или веса. Понятие же моля требует, на наш взгляд, пояснений.

Моль - это количество вещества, масса которого в граммах эквивалентна его молекулярной (атомной) массе. Это удобная единица измерения, так как 1 моль любого вещества содержит одинаковое количество частиц - 6,023 х(т. н. число Авогадро).

Натрий представляет собой одноатомный элемент с атомной массой 23. Следовательно, 1 моль натрия равен 23 г натрия.

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Следовательно, молекулярная масса воды равна 2 x 1 + 16 = 18.

Таким образом, 1 моль воды равен 18 г воды.

Чему равен 1 моль глюкозы?

Молекулы глюкозы состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Молекулярная формула глюкоза записывается как С 6 Н 12 О 6 .

Атомная масса углерода равна 12.

Атомная масса водорода равна 1.

Атомная масса кислорода равна 16.

Следовательно, молекулярная масса глюкоза равна 6 х 12 + 12 х 1 + 6 х 16 = 180.

Таким образом, 1 моль глюкозы равен 180 г глюкозы.

Итак, 23 г натрия, 18 г воды и 180 г глюкозы содержат по 6,023 хчастиц (атомов в случае натрия или молекул в случае воды и глюкозы). Знание молекулярной формулы какого-либо вещества позволяет использовать моль в качестве единицы его количества. Для некоторых молекулярных комплексов, присутствующих в крови (прежде всего белков), точная молекулярная масса не определена. Соответственно, для них невозможно использовать такую единицу измерения как моль.

Десятичные кратные и дольные единицы СИ

Если основные единицы СИ слишком малы или велики для измерения показателя, используют десятичные кратные или дольные единицы. В табл. 2.3 представлены наиболее часто используемые для выражения результатов лабораторных исследований вторичные СИ-единицы длины, массы (веса) и количества вещества.

Строго говоря, СИ-единицы объема должны базироваться на метре, например - метр кубический (м 3), сантиметр кубический (см), миллиметр кубический (мм 3) и т. д. Однако когда вводили Международную систему единиц, было решено оставить литр в качестве единицы измерения жидкостей, так как эта единица использовалась практически повсеместно и она практически точно равна 1000 см 3 . Фактически 1 литр равен 1000,028 см 3

Литр (л) по сути является основной СИ-единицей объема в клинической и лабораторной практике применяются следующие производные от литра единицы объема:

децилитр (дл) - 1/10 (10 -1) литра,

сантилитр (сл) - 1/100 (10 -2) литра,

миллилитр (мл) - 1/1000 (10 -3) литра

микролитр (мкл) - 1/(10 -6) литра.

Запомните: 1 мл = 1,028 см 3 .

Таблица 2.3. Вторичные СИ-единицы длины, массы (веса) и количества вещества, используемые в лабораторной практике

Основная единица длины - метр (м)

Сантиметр (см) - 1/100 (10 -2) метра; 100 см = 1 м

Миллиметр (мм) - 1/1000 (10 -3) метра; 1000 мм = 1 м, 10 мм = 1 см

Микрометр (мкм) - 1/(10 -6) метра; мкм = 1 м,мкм = 1 см, 1000 мкм = 1 мм

Нанометр (нм) - 1/000 (10 -9) метра; 000 нм = 1 м,0 нм = 1 см, нм = 1 мм, 1000 нм = 1 мкм

Основная единица массы (веса) - килограмм (кг)

Грамм (г) - 1/1000 (10 -3) килограмма; 1000 г = 1 кг

Миллиграмм (мг) - 1/1000 (10 -3) грамма; 1000 мг = 1 г, мг = 1 кг

Микрограмм (мкг) - 1/1000 (10 -3) миллиграмма; 1000 мкг = 1 мг, мкг = 1 г, 000 мкг = 1 кг

Нанограмм (нг) - 1/1000 (10 -3) микрограмма; 1000 нг = 1 мкг, нг = 1 мг, 000 нг = 1 г,нг = 1 кг

Пикограмм (пг) - 1/1000 (10 -3) нанограмма; 1000 пг = 1 нг, пг = 1 мкг, 000 = 1 мг,

Основная единица количества вещества - моль (моль)

Миллимолъ (ммоль) - 1/1000 (10 -3) молей; 1000 ммоль = 1 моль

Микромоль (мкмолъ) - 1/1000 (10 -3) миллимолей; 1000 мкмоль = 1 ммоль, мкмоль = 1 моль

Наномоль (нмоль) - 1/1000 (10 -3) микромолей; 1000 нмоль = 1 мкмоль, нмоль = 1 ммоль,

000 нмоль = 1 моль

Пикомоль (пмолъ) - 1/1000 (10 -3) наномолей; 1000 пмоль = 1 нмоль, пмоль = 1 мкмоль,

000 пмоль = 1 ммоль

Практически все количественные лабораторные анализы включают определение концентрации того или иного веществ в крови или моче. Концентрацию можно выразить как количество или массу (вес) вещества, содержащееся в определенном объеме жидкости. Единицы концентрации, таким образом, состоят из двух элементов - единиц массы (веса) и единиц объема. Например, если мы взвесили 20 г соли и растворили ее в 1 л (объем) воды, то получился раствор соли с концентрацией 20 г на 1 л (20 г/л). В этом случае единица массы (веса) - это грамм, единица объема - литр, а СИ-единица концентрации - г/л. Если можно точно измерить молекулярную массу вещества (для многих веществ, определяемых в лабораторных условиях она известна), то для расчета концентрации используют единицу количества вещества (моль).

Приведем примеры использования разных единиц для выражения результатов лабораторных анализов.

Что означает фраза: «Натрий плазмы равен 144 ммоль/л»?

Это означает,что в каждом литре плазмы содержится 144 ммоль натрия.

Что означает выражение: «Альбумин плазмы составляет 23 г/л»?

Это означает, что в каждом литре плазмы содержится 23 г альбумина.

Что означает результат: «Железо плазмы составляет 9 мкмоль/л»?

Это означает, что в каждом литре плазмы содержится 9 мкмоль железа.

Что значит запись: «В12 плазмы составляет 300 нг/л»?

Это означает, что в каждом литре плазмы содержится 300 нг витамина В 12 .

Единицы подсчета клеток крови

Большинство гематологических исследований включает подсчет концентрации клеток в крови. В данном случае единицей количества является число клеток, а единицей объема - опять же литр. В норме здоровый человек имеет от(т. е. 4,5 х) до(т. е. 6,5 х) эритроцитов в каждом литре крови. Таким образом, за единицу количества эритроцитов в крови принимают/л. Это позволяет использовать упрощенные цифры, так что на практике можно услышать, как врач говорит пациенту, что у него количество эритроцитов в крови равно 5,3. Это, конечно, не означает, что эритроцитов в крови всего 5,3. На самом деле данный показатель равен 5,3 х/л. Лейкоцитов в крови значительно меньше, чем эритроцитов, поэтому единицей их подсчета является 10 9 /л.

Колебания нормальных значений

Когда выполнены измерения каких-либо физиологических параметров (например, массы тела, пульса и др.), результаты интерпретируют, сравнивая их с нормальными значениями. Это справедливо и для результатов лабораторных исследований. Для всех количественных тестов определены границы нормальных значений, что помогает оценивать результаты анализа пациента. Биологическое разнообразие не позволяет провести четкие границы между нормальными и ненормальными значениями массы тела, роста или каких-либо показателей крови и мочи. Использование термина «референсные значения» вместо термина «нормальные значения» учитывает это ограничение. Область референсных значений определяется на основании результатов измерения того или иного показателя в большой популяции практически здоровых («нормальных») людей.

График, приведенный на рис. 2.2, иллюстрирует результаты измерений концентрации гипотетической субстанции X в крови в большой популяции здоровых индивидов (референсная популяция) и у больных с гипотетическим заболеванием Y.

Так как уровень субстанции X обычно растет при заболевании Y, его можно использовать как гематологический показатель, подтверждающий диагноз у пациентов с симптомами заболевания Y. График показывает, что концентрация субстанции X у здоровых людей колеблется в пределах от 1 до 8 ммоль/л. Вероятность того, что показатель у конкретного пациента находится в нормальных пределах уменьшается по мере его удаления от среднего показателя в референс-популя-ции. Крайние значения «нормального» диапазона могут на самом деле сопутствовать заболеванию Y. Чтобы учесть это, область нормальных значений определяют, исключая обычно по 2,5% полученных в популяции результатов, лежащих на границах диапазона. Таким образом, референс-диапазон ограничивают 95% результатов, полученных в популяции здоровых людей. В рассмотренном случае он составляет 1,9-6,8 ммоль/л используя область нормальных значений, мы можем определить тех, кто болен заболеванием Y. Понятно, что пациенты, у которых концентрация субстанции X выше 8,0 ммоль/л, больны заболеванием Y, а те, у которых этот показатель ниже 6,0 ммоль/л, - нет. Однако показатели от 6,0 до 8,0 ммоль/л, попадающие в заштрихованную зону, не столь определенны.

Недостаточная определенность результатов, попадающих в пограничные области, - типичная проблема диагностических лабораторий, которую необходимо учитывать при их интерпретации. Например, если границы нормальных значений концентрации натрия в крови в данной лаборатории определены от 135 до 145 ммоль/л, то нет сомнений в том, что результат 125 ммоль/л свидетельствует о наличии патологии и необходимости лечения. Напротив, хотя единичный результат 134 ммоль/л выходит за пределы нормы, это еще не означает, что пациент болен. Помните, что у 5% людей (у одного из двадцати) в общей популяции показатели находятся на границах референсного диапазона.

Рис. 2.2. Демонстрация нормального диапазона колебаний концентрации гипотетического вещества X и частичного совпадения величин в группе здоровых лиц и в группе лиц, страдающих условной болезнью Y (см. объяснение в тексте).

Факторы, влияющие на область нормальных значений

Существуют физиологические факторы, которые могут влиять на границы нормы. К ним относятся:

  • возраст пациента;
  • его пол;
  • беременность;
  • время дня, в которое брали пробу.

Так, уровень мочевины в крови повышается с возрастом, а концентрации гормонов различны у взрослых мужчин и женщин. Беременность может изменять результаты тестирования функции щитовидной железы. Количество глюкозы в крови колеблется в течение дня. Многие лекарственные средства и алкоголь влияют так или иначе на результаты анализа крови. Природа и степень физиологических и лекарственных влияний более подробно обсуждаются при рассмотрении соответствующих тестов. В конце концов на область нормальных значений показателя влияют аналитические методы, используемые в конкретной лаборатории. При интерпретации результатов анализа больного следует ориентироваться на референс-диапазон, принятый в той лаборатории, где этот анализ выполнялся. В данной книге приведены диапазоны нормальных значений показателей, на которые можно ориентироваться как на справочные, однако они сопоставимы с нормами, принятыми в отдельных лабораториях.

Если результаты лабораторного исследования выходят за границы нормы, медицинская сестра должна знать, при каких значениях показателя требуется немедленная медицинская помощь. Нужно ли немедленно извещать врача в таких случаях? Концепция критических значений (иногда неоправданно называемых «паническими») помогает принять в этой области правильное решение. Критические значения определяются при таком патофизиологическом состоянии, которое настолько отличается от нормального, что является жизнеугрожающим, если не принять соответствующих экстренных мер . Не все тесты имеют критические значения показателей, но там, где они есть, вы сможете найти их в этой книге наряду с областью нормальных значений. Как и границы нормы, области критических значений определяются для условий каждой конкретной лаборатории. Как при интерпретации результатов анализа данного пациента важно использовать нормы именно той лаборатории, в которой производилось исследование, так же медсестрам следует руководствоваться локальным протоколом, принятым в отношении критических значений показателей.

РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ СЫВОРОТКОЙ И ПЛАЗМОЙ

На протяжении всей книги будут использоваться термины «сыворотка крови» (или просто сыворотка) и «плазма крови» (или просто плазма). Поэтому важно уже во вступительной главе дать точные определения этим понятиям. Кровь состоит из клеток (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов), суспендированных в жидкости, которая представляет собой раствор многих различных неорганических и органических веществ. Эта и есть та жидкость, которая анализируется в большинстве биохимических и некоторых гематологических тестах. Первым этапом выполнения всех этих тестов является отделение жидкой части крови от клеток. Физиологи называют жидкую часть крови плазмой. Свертывание крови осуществляется при превращении растворенного в ней белка фибриногена в нерастворимый фибрин. Надосадочная жидкость, уже не содержащая фибриноген, после свертывания крови, называется сывороткой. Различие между плазмой и сывороткой детерминируется типом пробирки, в которую собирают кровь. Если для этой цели используют обычную пробирку без всяких добавок, то кровь сворачивается и образуется сыворотка. Если же в пробирку добавлены антикоагулянты, кровь остается жидкой (не сворачивается). Жидкая часть крови, которая остается после удаления клеток, называется плазмой. За некоторыми важными исключениями (прежде всего это коагуляционные тесты) результаты исследования сыворотки и плазмы в сущности одинаковы. Поэтому выбор сыворотки или плазмы в качестве материала для анализа - прерогатива лаборатории.

На второй день после факультативной операции 46-летний Алан Говард почувствовал себя плохо. У него взяли кровь для проведения биохимического анализа и общего анализа крови. Среди полученных результатов были следующие:

Общий анализ крови в норме. Обнаружив, что концентрации калия и кальция у пациента существенно отличаются от нормы, медсестра немедленно информировала об этом домашнего врача, который взял кровь на анализ повторно. Через 20 мин из лаборатории телефонировали о том, что показатели нормализовались.

Кровь, взятая для подсчета форменных элементов, должна быть защищена от свертывания. Для этого в пробирку добавляют антикоагулянт, называемый калиевой солью ЭДТА (К + -ЭДТА). Это вещество ведет себя в растворе как хелатирующий агент, эффективно связывающий ионы кальция. Помимо предохранения крови от свертывания, К + -ЭДТА имеет два побочных эффекта: повышение концентрации калия и понижение уровня кальция в крови. В небольшой по объему пробе крови, предназначенной для автоматического анализа крови, содержалось достаточно много антикоагулянта для того, чтобы существенно увеличить уровень калия и снизить концентрацию кальция. Эта история болезни демонстрирует, что кровь стабилизированная К + -ЭДТА, не удобна для определения уровня калия и кальция. Она является примером того, как ошибки в ходе взятия проб оказывают существенное влияние на результат лабораторного исследования. В данном случае полученные результаты были не совместимы с жизнью, поэтому ошибку быстро выявили. Если же изменения результатов вследствие нарушений процедур взятия и транспортировки образцов биологического материала не столь велики, они могут оказаться незамеченными и, следовательно, принести больший вред.

1. Emancipator К. (1997) Critical values - ASCP Practice Parameter. Am. J. Clin. Pathol. 108:.

Campbell J. (1995) Making sense of the technique of venepuncture. Nursing Times 91(31): 29-31.

Ravel R. (1995) Various factors affecting laboratory test interpretation. In Clinical Laboratory Medicine, 6th edn, pp. 1-8. Mosby, Missouri

Ruth E., McCall K. & Tankersley CM. (1998) Phlebotomy Essentials, 2nd edn Lippincott, Philadelphia.

Обеспечение качества лабораторных исследований. Преаналитический этап. / Под ред. проф. Меньшикова В. В. - М.: Лабинформ, 1999. - 320 с.

Креатинин

Хроническая почечная недостаточность является широко распространенным в мире заболеванием, которое приводит к существенному повышению возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и смертности. В настоящее время почечная недостаточность определяется как повреждение почек или снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) до менее 60 мл/мин на 1.73 м 2 в течение трех и более месяцев, вне зависимости от причин развития подобного состояния.

Определение содержания креатинина в сыворотке крови или плазме является самым распространенным методом диагностики состояния почек. Креатинин - это продукт распада креатинфосфата в мышцах, который обычно вырабатывается организмом с определенной скоростью (зависящей от мышечной массы). Он свободно выводится почками и в нормальных условиях не поглощается почечными канальцами повторно в значительных количествах. Небольшое, но значительное количество также активно выделяется.

Так как повышение уровня креатинина в крови наблюдается только при наличии серьезных повреждений нефронов, то данный метод не подходит для выявления заболеваний почек на ранней стадии. Значительно более подходящим методом, дающим более точную информацию относительно скорости клубочковой фильтрации (СКФ), является проба на выведение креатинина, основанная на определении концентрации креатинина в моче и сыворотке крови или плазме, а также на определении объема выделяемой мочи. Для проведения данной пробы необходимо произвести забор мочи в четко определенный промежуток времени (обычно 24 часа), а также забор образца крови. Однако, так как такая проба может дать ошибочные результаты из-за неудобств, связанных с забором мочи в строго определенное время, были предприняты математические попытки определения уровня СКФ только на основе концентрации креатинина в сыворотке крови или плазме. Среди множества предложенных подходов два получили широкое распространение: формула Cockroft и Gault и анализ результатов пробы MDRD. В то время, как первая формула была составлена с использованием данных, полученных с помощью стандартного метода Яффе, новая версия второй формулы основана на использовании методов определения уровня креатинина с применением метода масс-спектрометрии с изотопным разведением. Оба применимы для взрослых. В отношении детей должна использоваться формула Bedside Schwartz.

Помимо диагностики и лечения заболеваний почек и наблюдения за диализом почек, определение уровня креатинина используется для расчета фракционной экскреции других аналитов мочи (например, альбумина, α‐амилазы).

Креатинин - перевод, преобразование, перерасчет единиц измерения из общепринятых или традиционных единиц в единицы СИ и наоборот. Лабораторный онлайн калькулятор позволяет проводить конвертацию показателя Креатинин в следующие единицы: ммоль/л, мкмоль/л, мг/дл, мг/100мл, мг%, мг/л, мкг/мл. Перевод количественных значений результатов лабораторных анализов из одних единиц измерения в другие. Таблица с коэффициентами пересчета результатов исследования в ммоль/л, мкмоль/л, мг/дл, мг/100мл, мг%, мг/л, мкг/мл.

This site is for information purposes only. You should never use something from the internet as a replacement for your Doctor or Pharmacists’ advice. The conversion factors are derived from the current literature and have been applied as published. Therefore we cannot take any responsibility for the validity of the published conversion factors.

We are happy to enlarge the list of parameters. Please use the contact form and add details.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 миллимоль на литр [ммоль/л] = 0,001 моль на литр [моль/л]

Исходная величина

Преобразованная величина

моль на метр³ моль на литр моль на сантиметр³ моль на миллиметр³ киломоль на метр³ киломоль на литр киломоль на сантиметр³ киломоль на миллиметр³ миллимоль на метр³ миллимоль на литр миллимоль на сантиметр³ миллимоль на миллиметр³ моль на куб. дециметр молярный миллимолярный микромолярный наномолярный Пикомолярный Фемтомолярный Аттомолярный зептомолярный йоктомолярный

Массовая концентрация в растворе

Подробнее о молярной концентрации

Общие сведения

Концентрацию раствора можно измерять разными способами, например как отношение массы растворенного вещества к общему объему раствора. В этой статье мы рассмотрим молярную концентрацию , которую измеряют как отношение между количеством вещества в молях к общему объему раствора. В нашем случае вещество - это растворимое вещество, а объем мы измеряем для всего раствора, даже если в нем растворены другие вещества. Количество вещества - это число элементарных составляющих, например атомов или молекул вещества. Так как даже в малом количестве вещества обычно большое число элементарных составляющих, то для измерения количества вещества используют специальные единицы, моли. Один моль равен числу атомов в 12 г углерода-12, то есть это приблизительно 6×10²³ атомов.

Использовать моли удобно в случае, если мы работаем с количеством вещества настолько малым, что его количество легко можно измерить домашними или промышленными приборами. Иначе пришлось бы работать с очень большими числами, что неудобно, или с очень маленьким весом или объемом, которые трудно найти без специализированного лабораторного оборудования. Чаще всего при работе с молями используют атомы, хотя возможно использовать и другие частицы, например молекулы или электроны. Следует помнить, что если используются не атомы, то необходимо это указать. Иногда молярную концентрацию также называют молярностью .

Следует не путать молярность с моляльностью . В отличии от молярности, моляльность - это отношение количества растворимого вещества к массе растворителя, а не к массе всего раствора. Когда растворитель - вода, а количество растворимого вещества по сравнению с количеством воды мало, то молярность и моляльность похожи по значению, но в остальных случаях они обычно отличаются.

Факторы, влияющие на молярную концентрацию

Молярная концентрация зависит от температуры, хотя эта зависимость сильнее для одних и слабее для других растворов, в зависимости от того, какие вещества в них растворены. Некоторые растворители при повышении температуры расширяются. В этом случае, если растворенные в этих растворителях вещества не расширяются вместе с растворителем, то молярная концентрация всего раствора понижается. С другой стороны, в некоторых случаях с повышением температуры растворитель испаряется, а количество растворимого вещества не меняется - в этом случае концентрация раствора увеличится. Иногда происходит наоборот. Иногда изменение температуры влияет на то, как растворяется растворимое вещество. Например, часть или все растворимое вещество перестает растворяться, и концентрация раствора уменьшается.

Единицы

Молярную концентрацию измеряют в молях на единицу объема, например молях на литр или молях на кубический метр. Моли на кубический метр - это единица СИ. Молярность можно также измерять, используя и другие единицы объема.

Как найти молярную концентрацию

Чтобы найти молярную концентрацию необходимо знать количество и объем вещества. Количество вещества можно вычислить, используя химическую формулу этого вещества и информацию об общей массе этого вещества в растворе. То есть, чтобы узнать количество раствора в молях, узнаем из таблицы Менделеева атомную массу каждого атома в растворе, а потом разделим общую массу вещества на общую атомную массу атомов в молекуле. Перед тем, как складывать вместе атомную массу следует убедиться, что мы умножили массу каждого атома на количество атомов в молекуле, которую мы рассматриваем.

Можно производить вычисления и в обратном порядке. Если известна молярная концентрация раствора и формула растворимого вещества, то можно узнать количество растворителя в растворе, в молях и граммах.

Примеры

Найдем молярность раствора из 20 литров воды и 3-х столовых ложек соды. В одной столовой ложке - примерно 17 грамм, а в трех - 51 грамм. Сода - это гидрокарбонат натрия, формула которого - NaHCO₃. В этом примере мы будем использовать атомы для вычисления молярности, поэтому найдем атомную массу составляющих натрия (Na), водорода (H), углерода (C) и кислорода (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Так как кислород в формуле - O₃, то необходимо умножить атомную массу кислорода на 3. Получим 47,9982. Теперь сложим массы всех атомов и получим 84,006609. Атомную массу указывают в таблице Менделеева в атомных единицах массы, или а. е. м. Наши вычисления тоже в этих единицах. Одна а. е. м. равна массе одного моля вещества в граммах. То есть, в нашем примере - масса одного моля NaHCO₃ равна 84,006609 грамма. В нашей задаче - 51 грамм соды. Найдем молярную массу, разделив 51 грамм на массу одного моля, то есть на 84 грамма, и получим 0,6 моля.

Получается, что наш раствор - это 0,6 моля соды, растворенные в 20 литрах воды. Разделим это количество соды на общий объем раствора, то есть 0,6 моля / 20 л = 0.03 моль/л. Так как в растворе использовали большое количество растворителя и малое количество растворимого вещества, то его концентрация мала.

Рассмотрим другой пример. Найдем молярную концентрацию одного кусочка сахара в чашке чая. Столовый сахар состоит из сахарозы. Сначала найдем вес одного моля сахарозы, формула которой - C₁₂H₂₂O₁₁. Используя таблицу Менделеева, найдем атомные массы и определим массу одного моля сахарозы: 12×12 + 22×1 + 11×16 = 342 грамм. В одном кубике сахара 4 грамма, что дает нам 4/342 = 0,01 молей. В одной чашке около 237 миллилитров чая, значит концентрация сахара в одной чашке чая равна 0,01 моля / 237 миллилитров × 1000 (чтобы перевести миллилитры в литры) = 0,049 моля на литр.

Применение

Молярную концентрацию широко используют в вычислениях, связанных с химическими реакциями. Раздел химии, в котором рассчитывают соотношения между веществами в химических реакциях и часто работают с молями, называется стехиометрией . Молярную концентрацию можно найти по химической формуле конечного продукта, который потом становится растворимым веществом, как в примере с раствором соды, но можно также вначале найти это вещество по формулам химической реакции, во время которой оно образуется. Для этого нужно знать формулы веществ, участвующих в этой химической реакции. Решив уравнение химической реакции, узнаем формулу молекулы растворяемого вещества, а потом найдем массу молекулы и молярную концентрацию с помощью таблицы Менделеева, как в примерах выше. Конечно, можно производить вычисления и в обратном порядке, используя информацию о молярной концентрации вещества.

Рассмотрим простой пример. На этот раз смешаем соду с уксусом, чтобы увидеть интересную химическую реакцию. И уксус, и соду легко найти - наверняка они есть у вас на кухне. Как уже упоминалось выше, формула соды - NaHCO₃. Уксус - это не чистое вещество, а 5% раствор уксусной кислоты в воде. Формула уксусной кислоты - CH₃COOH. Концентрация уксусной кислоты в уксусе может быть больше или меньше 5%, в зависимости от производителя и страны, в которой она сделана, так как в разных странах концентрация уксуса разная. В этом эксперименте можно не беспокоиться о химических реакциях воды с другими веществами, так как вода не реагирует с содой. Нам важен только объем воды, когда позже мы будем вычислять концентрацию раствора.

Вначале решим уравнение для химической реакции между содой и уксусной кислотой:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Продукт реакции - H₂CO₃, вещество, которое из-за низкой стабильности снова вступает в химическую реакцию.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

В результате реакции получаем воду (H₂O), углекислый газ (CO₂) и ацетат натрия (NaC₂H₃O₂). Смешаем полученный ацетат натрия с водой и найдем молярную концентрацию этого раствора, так же, как перед этим мы находили концентрацию сахара в чае и концентрацию соды в воде. При вычислении объема воды необходимо учитывать и воду, в которой растворена уксусная кислота. Ацетат натрия - интересное вещество. Его используют в химических грелках, например в грелках для рук.

Используя стехиометрию для вычисления количества веществ, вступающих в химическую реакцию, или продуктов реакции, для которых мы позже будем находить молярную концентрацию, следует заметить, что только ограниченное количество вещества может вступать в реакцию с другими веществами. Это также влияет на количество конечного продукта. Если молярная концентрация известна, то, наоборот, можно определить количество исходных продуктов методом обратного расчета. Этот метод нередко используют на практике, при расчетах, связанных с химическими реакциями.

При использовании рецептов, будь то в кулинарии, в изготовлении лекарств, или при создании идеальной среды для аквариумных рыбок, необходимо знать концентрацию. В повседневной жизни чаще всего удобнее использовать граммы, но в фармацевтике и химии чаще используют молярную концентрацию.

В фармацевтике

При создании лекарств молярная концентрация очень важна, так как от нее зависит, как лекарство влияет на организм. Если концентрация слишком высока, то лекарства могут быть даже смертельны. С другой стороны, если концентрация слишком мала, то лекарство неэффективно. Кроме этого, концентрация важна при обмене жидкостей через клеточные мембраны в организме. При определении концентрации жидкости, которая должна либо проходить, либо, наоборот, не проходить через мембраны, используют либо молярную концентрацию, либо с ее помощью находят осмотическую концентрацию . Осмотическую концентрацию используют чаще, чем молярную. Если концентрация вещества, например лекарства, выше с одной стороны мембраны, по сравнению с концентрацией с другой стороны мембраны, например, внутри глаза, то более концентрированный раствор переместится через мембрану туда, где концентрация меньше. Такой поток раствора через мембрану нередко проблематичен. Например, если жидкость перемещается внутрь клетки, к примеру, в кровеносную клетку, то возможно, что из-за этого переполнения жидкостью мембрана будет повреждена и разорвется. Утечка жидкости из клетки тоже проблематична, так как из-за этого нарушится работоспособность клетки. Любое вызванное медикаментами течение жидкости через мембрану из клетки или в клетку желательно предотвратить, и для этого концентрацию лекарства стараются сделать похожей на концентрацию жидкости в организме, например в крови.

Стоит заметить, что в некоторых случаях молярная и осмотическая концентрация равны, но это не всегда так. Это зависит от того, распалось ли растворенное в воде вещество на ионы в процессе электролитической диссоциации . Вычисляя осмотическую концентрацию, учитывают частицы в общем, в то время как при вычислении молярной концентрации учитывают только определенные частицы, например молекулы. Поэтому если, например, мы работаем с молекулами, но вещество распалось на ионы, то молекул будет меньше общего числа частиц (включая и молекулы и ионы), и значит и молярная концентрация будет ниже осмотической. Чтобы перевести молярную концентрацию в осмотическую, нужно знать физические свойства раствора.

В изготовлении лекарственных препаратов фармацевты также учитывают тоничность раствора. Тоничность - свойство раствора, которое зависит от концентрации. В отличие от осмотической концентрации, тоничность - это концентрация веществ, которые не пропускает мембрана. Процесс осмоса заставляет растворы с большей концентрацией перемещаться в растворы с меньшей концентрацией, но если мембрана предотвращает это движение, не пропуская через себя раствор, то возникает давление на мембрану. Такое давление обычно проблематично. Если лекарство предназначено для того, чтобы проникнуть в кровь или другую жидкость в организме, то необходимо уравновесить тоничность этого лекарства с тоничностью жидкости в организме, чтобы избежать осмотического давления на мембраны в организме.

Чтобы уравновесить тоничность, лекарственные препараты нередко растворяют в изотоническом растворе . Изотонический раствор - это раствор столовой соли (NaCL) в воде с такой концентрацией, которая позволяет уравновесить тоничность жидкости в организме и тоничность смеси этого раствора и лекарства. Обычно изотонический раствор хранят в стерильных контейнерах, и вливают его внутривенно. Иногда его используют в чистом виде, а иногда - как смесь с лекарством.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Биохимия крови (биохимический анализ крови) - лабораторный метод диагностики, который позволяет определить биохимический состав крови, что отображает работу внутренних органов (почек, печени, поджелудочной железы).

Показатели биохимического анализа крови

  • Общий белок 65-85 г/л
  • Альбумин 35-55 г/л
  • Белковые фракции
  • -альбумин 53-66 %
  • -α1-глобулины 2,0-5,5 %
  • -α2-глобулины 6,0-12,0 %
  • -β-глобулины 8,0-15,0 %
  • -γ-глобулины 11,0-21,0 %
  • АЛТ (аланинаминотрансфераза) 0-40 МЕ/л
  • АСТ (аспартатаминотрансфераза) 0-38 МЕ/л
  • γ-Глутамилтранспептидаза 11-50 МЕ/л
  • Фолиевая кислота 1,7-17,2 нг/мл
  • Витамин B12 (цианкобаламин) 180-914 пг/мл
  • Ревматоидный фактор, суммарные антитела 0-40 МЕ/мл
  • Креатинкиназа-МВ 0,0-24,0 Ед/л
  • Иммуноглобулины класса A (IgA) 70,0-400,0
  • Иммуноглобулины класса G (IgG) 700-1600 мг/дл
  • Иммуноглобулины класса M (IgM) 40-230 мг/дл
  • Билирубин общий 5,0-21,0 мкмоль/л
  • Билирубин прямой 0,0-3,4 мкмоль/л
  • Мочевина 1,7-7,5 ммоль/л
  • Креатинин 55-96 мкмоль/л
  • Глюкоза 4,1-5,9 ммоль/л
  • Кальций общий 2,20-2,65 ммоль/л
  • Общая железосвязывающая способность сыворотки 44,7-76,1 мкмоль/л
  • Железо сыворотки 10,7-32,2 мкмоль/л
  • Латентная железосвязывающая способность сыворотки 27,8-63,6 мкмоль/л
  • Ферритин 10-150 мкг/л
  • Холестерин общий до 5,2 ммоль/л
  • Триглицериды 0,7-1,9 ммоль/л
  • Холестерин ЛПВП 0,7-2,2 ммоль/л
  • Холестерин ЛПНП до 3,3 ммоль/л
  • Β-липопротеиды 350-600 мг%
  • Мочевая кислота 200-416 мкмоль/л
  • Тимоловая проба до 4 усл.ед.
  • Антистрептолизин-O (АСЛО) до 200 МЕ/мл
  • Антитела к нуклеотидам (анти-ДНП, LE-тест) отрицательно
  • Ревматоидный фактор (РФ) до 8 МЕ/мл
  • C-реактивный фактор (СРБ) до 6 мг/л
  • Фосфор неорганический (Р) 0,8-1,6 ммоль/л
  • Магний (Mg) 0,7-1,1 ммоль/л
  • Кальций общий (Ca)2,25-2,75 ммоль/л
  • Калий (K) 3,4-5,3 ммоль/л
  • Натрий (Na) 130-153 ммоль/л
  • Креатинфосфокиназа (КФК, КК) 25-200 Ед/л
  • Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) 225-450 Ед/л
  • Фосфатаза щелочная 100-290 Ед/л
  • Липаза до 190 Ед/л
  • α-Амилаза до 220 Ед/л

Белки плазмы крови разнородны по структуре, потому выделяют общий белок и его фракции. Повышение уровня общего белка может происходить: за счет гиперпродукции гамма-глобулинов при миеломной болезни, за счет уменьшения объема жидкости при обезвоживании, диарее или рвоте. Низкий уровень белка (гипопротеинемия) может наблюдаться при голодании, нефрозах, опухолях, ожогах, печеночной недостаточности, кровопотере и воспалении.

Мочевина является продуктом белкового метаболизма. Мочевина выводится поками. Высокий уровень мочевины обнаруживается при нарушении почечной фильтрации, при увеличенном белковом распаде. Небольшие цифры мочевины могут быть при белковом голодании, беременности и нарушенном всасывании в кишечнике.

Креатинин - продукт белкового обмена. Уровень креатинина находится в зависимости от белкового распада. Уровень креатинин повышается при повышенном белковом синтезе (гигантизм, акромегалия).

Мочевая кислота образуется в результате нуклеинового обмена. Высокий уровень мочевой кислоты может возникать при почечной недостаточности, миеломной болезни, гестозе. Обмен мочевой кислоты нарушается при подагре. Гипоурикемия (низкий уровень) наблюдается при синдроме Фанкони и болезни Вильсона-Коновалова.

Увеличение активности щелочной фосфатазы сопровождает рахит любой этиологии, болезнь Педжета, костные изменения, связанные с гиперпаратиреозом, остеогенную саркому, метастазы рака в кости, миеломную болезнь, лимфогранулематоз с поражением костей, наблюдается при холестазе, при отравлениях алкоголем на фоне хронического алкоголизма. У детей щелочная фосфатаза повышена до периода полового созревания.

C-реактивный белок - белок плазмы крови, относящийся к группе белков острой фазы, концентрация которых повышается при воспалении. Обладает способностью связывать стрептококковый полисахарид, за что и получил свое название. С-реактивный белок используется в клинической диагностике наряду с СОЭ как индикатор воспаления. Так же как и СОЭ, уровень С-реактивного белка повышается при воспалительных процессах в организме. Но, в отличие от СОЭ, С-реактивный белок является более чувствительным показателем: раньше появляется в крови и раньше исчезает. Повышение значений происходит при опухолях, менингите, при инфаркте миокарда, туберкулеза, ревматических заболеваниях.

Уровень амилазы повышается при воспалении поджелудочной железы и при воспалении околоушной железы, при перитоните, сахарном диабете, почечной недостаточности. Низкие цифры показателя могут отмечаться при муковисцидозе или недостаточности поджелудочной железы, при гепатите, при токсикозе беременных.

Холестерин - основной участник жирового обмена. Присутствует в крови в виде двух фракций: ЛПНП и ЛПВП. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) - основной переносчик холестерина к клеткам. ЛПНП оседают в атеросклеротических бляшках. Уровень может повышаться при беременности, пониженной функции щитовидной железы, атеросклерозе сосудов и печеночной недостаточности. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) - транспорт излишков холестерина. Уровень понижается при декомпенсации сахарного диабета, атеросклерозе сосудов и хронической почечной недостаточности.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 микрограмм на литр [мкг/л] = 1000 нанограмм на литр [нг/л]

Исходная величина

Преобразованная величина

килограмм на кубический метр килограмм на кубический сантиметр грамм на кубический метр грамм на кубический сантиметр грамм на кубический миллиметр миллиграмм на кубический метр миллиграмм на кубический сантиметр миллиграмм на кубический миллиметр эксаграмм на литр петаграмм на литр тераграмм на литр гигаграмм на литр мегаграмм на литр килограмм на литр гектограмм на литр декаграмм на литр грамм на литр дециграмм на литр сантиграмм на литр миллиграмм на литр микрограмм на литр нанограмм на литр пикограмм на литр фемтограмм на литр аттограмм на литр фунт на кубический дюйм фунт на кубический фут фунт на кубический ярд фунт на галлон (США) фунт на галлон (брит.) унция на кубический дюйм унция на кубический фут унция на галлон (США) унция на галлон (брит.) гран на галлон (США) гран на галлон (брит.) гран на кубический фут короткая тонна на кубический ярд длинная тонна на кубический ярд слаг на кубический фут средняя плотность Земли слаг на кубический дюйм слаг на кубический ярд Планковская плотность

Подробнее о плотности

Общие сведения

Плотность - свойство, которое определяет какое количество вещества по массе приходится на единицу объема. В системе СИ плотность измеряют в кг/м³, но также используются и другие единицы, например г/см³, кг/л и другие. В обиходе наиболее часто используют две равнозначные величины: г/см³ и кг/мл.

Факторы, влияющие на плотность вещества

Плотность одного и того же вещества зависит от температуры и давления. Обычно, чем выше давление, тем более плотно утрамбованы молекулы, что увеличивает плотность. В большинстве случаев увеличение температуры, наоборот, увеличивает расстояние между молекулами и уменьшает плотность. В некоторых случаях эта зависимость - обратная. Плотность льда, например, меньше плотности воды, несмотря на то, что лед холоднее воды. Объяснить это можно молекулярной структурой льда. Многие вещества, при переходе от жидкого к твердому агрегатному состоянию меняют молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами уменьшается, и плотность, соответственно, увеличивается. Во время образования льда, молекулы выстраиваются в кристаллическую структуру и расстояние между ними, наоборот, увеличивается. При этом притяжение между молекулами также изменяется, плотность уменьшается, а объем увеличивается. Зимой необходимо не забывать про это свойство льда - если вода в водопроводных трубах замерзает, то их может разорвать.

Плотность воды

Если плотность материала, из которого сделан предмет, больше плотности воды, то он полностью погружается в воду. Материалы с плотностью, меньшей, чем у воды, наоборот всплывают на поверхность. Хороший пример - лед с меньшей плотностью, чем вода, всплывающий в стакане на поверхность воды и других напитков, состоящих по большей части из воды. Мы часто используем это свойство веществ в повседневной жизни. Например, при конструировании корпусов судов используют материалы с плотностью выше плотности воды. Поскольку материалы с плотностью выше, чем плотность воды, тонут, в корпусе судна всегда создаются наполненные воздухом полости, так как плотность воздуха намного ниже плотности воды. С другой стороны, иногда необходимо, чтобы предмет тонул в воде - для этого выбирают материалы с большей плотностью, чем у воды. Например, чтобы погрузить на достаточную глубину легкую наживку во время рыбалки, рыболовы привязывают к леске грузило из материалов, имеющих высокую плотность, например свинца.

Масло, жир и нефть остаются на поверхности воды, так как их плотность ниже плотности воды. Благодаря этому свойству, пролитую в океане нефть намного легче убирать. Если бы она смешивалась с водой или опускалась на морское дно, она наносила бы еще больший урон морской экосистеме. В кулинарии также используют это свойство, но не нефти, конечно, а жира. Например, очень легко удалить лишний жир из супа, так как он всплывает на поверхность. Если суп охладить в холодильнике, то жир застывает, и его еще легче убрать с поверхности ложкой, шумовкой, или даже вилкой. Таким же способом его удаляют с холодца и заливного. Это уменьшает калорийность и содержание холестерина в продукте.

Информацию о плотности жидкостей используют и во время приготовления напитков. Многослойные коктейли делают из жидкостей разной плотности. Обычно жидкости с меньшей плотностью аккуратно наливают на жидкости более высокой плотности. Можно также использовать стеклянную палочку для коктейля или барную ложку и медленно наливать по ним жидкость. Если не спешить и делать все аккуратно, то получится красивый многослойный напиток. Этот способ можно также использовать с желе или заливными блюдами, хотя, если позволяет время, проще охладить каждый слой отдельно, наливая новый слой только после того, как нижний слой затвердел.

В некоторых случаях меньшая плотность жира, наоборот, мешает. Продукты с высоким содержанием жира часто плохо смешиваются с водой и образуют отдельный слой, ухудшая этим не только вид, но и вкус продукта. Например, в холодных десертах и фруктовых коктейлях жирные молочные продукты иногда отделяются от нежирных, таких как вода, лед и фрукты.

Плотность соленой воды

Плотность воды зависит от содержания в ней примесей. В природе и в быту редко встречается чистая вода H 2 O без примесей - чаще всего в ней содержатся соли. Хороший пример - морская вода. Ее плотность выше, чем у пресной, поэтому пресная вода обычно «плавает» на поверхности соленой воды. Конечно, увидеть это явление в обычных условиях сложно, но если пресная вода заключена в оболочку, например в резиновый шар, то это хорошо видно, так как этот шар всплывает на поверхность. Наше тело - тоже своего рода оболочка, наполненная пресной водой. Мы состоим из воды от 45% до 75% - этот процент уменьшается с возрастом и с увеличением веса и количества жира в организме. Содержание жира не менее 5% от массы тела. У здоровых людей в организме до 10% жира, если они много занимаются спортом, до 20%, если у них нормальный вес, и от 25% и выше, если они страдают ожирением.

Если мы попробуем не плыть, а просто держаться на поверхности воды, то заметим, что в соленой воде это делать проще, так как ее плотность выше плотности пресной воды и жира, содержащегося в нашем теле. Концентрация соли в Мертвом море в 7 раз превышает среднюю концентрацию соли в океанах мира, и оно известно по всему миру тем, что люди могут легко держаться на поверхности воды и не тонуть. Хотя, думать, что погибнуть в этом море невозможно - ошибочно. На самом деле каждый год в этом море погибают люди. Высокое содержание соли делает воду опасной, если она попадает в рот, нос, и в глаза. Если наглотаться такой воды, то можно получить химический ожог - в тяжелых случаях таких неудачливых пловцов госпитализируют.

Плотность воздуха

Также как и в случае с водой, тела с плотностью ниже плотности воздуха обладают положительной плавучестью, то есть взлетают. Хороший пример такого вещества - гелий. Его плотность равна 0,000178 г/см³, в то время как плотность воздуха приблизительно равна 0,001293 г/см³. Можно увидеть, как гелий взлетает в воздухе, если наполнить им воздушный шарик.

Плотность воздуха уменьшается по мере того, как увеличивается его температура. Это свойство горячего воздуха используют в воздушных шарах. Шар на фотографии в древнем городе Теотиуокан индейцев Майя в Мексике наполнен горячим воздухом, имеющим плотность меньше, чем плотность окружающего холодного утреннего воздуха. Именно поэтому шар летит на достаточно большой высоте. Пока шар пролетает над пирамидами, воздух в нем остывает, и его снова нагревают с помощью газовой горелки.

Вычисление плотности

Часто плотность веществ указывают для стандартных условий, то есть для температуры 0 °C и давления 100 кПа. В учебных и справочных пособиях обычно можно найти такую плотность для веществ, часто встречающихся в природе. Некоторые примеры приведены в таблице ниже. В некоторых случаях таблицы недостаточно и плотность необходимо вычислить вручную. В этом случае массу делят на объем тела. Массу легко найти с помощью весов. Чтобы узнать объем тела стандартной геометрической формы, можно использовать формулы для вычисления объема. Объем жидкостей и сыпучих веществ можно найти, наполнив веществом измерительную чашку. Для более сложных вычислений используют метод вытеснения жидкости.

Метод вытеснения жидкости

Для вычисления объема таким способом, сначала наливают определенное количество воды в мерный сосуд и помещают до полного погружения тело, объем которого необходимо вычислить. Объем тела равен разности объема воды без тела, и с ним. Считается, что это правило вывел Архимед. Измерить объем таким способом можно только в том случае, если тело не поглощает воду и не портится от воды. Например, мы не станем измерять методом вытеснения жидкости объем фотоаппарата или изделий из ткани.

Неизвестно, насколько эта легенда отражает реальные события, но считается, что царь Гиерон II дал Архимеду задание определить, сделана ли его корона из чистого золота. Царь подозревал, что его ювелир украл часть золота, выделенного на корону, и вместо этого сделал корону из более дешевого сплава. Архимед мог легко определить этот объем, расплавив корону, но царь приказал ему найти способ сделать это, не повредив короны. Считается, что Архимед нашел решение этой задачи, когда принимал ванну. Погрузившись в воду он заметил, что его тело вытеснило определенное количество воды, и понял, что объем вытесненной воды равен объему тела в воде.

Полые тела

Некоторые природные и искусственные материалы состоят из полых внутри частиц, или из частиц настолько маленьких, что эти вещества ведут себя как жидкости. Во втором случае, между частицами остается пустое место, заполненное воздухом, жидкостью, или другим веществом. Иногда это место оставаться пустым, то есть оно заполнено вакуумом. Пример таких веществ - песок, соль, зерно, снег и гравий. Объем таких материалов можно определить, измерив общий объем и вычтя из него определенный геометрическими вычислениями объем пустот. Этот способ удобен, если форма частиц более-менее однородна.

Для некоторых материалов количество пустого места зависит от того, насколько плотно утрамбованы частицы. Это усложняет вычисления, так как не всегда легко определить, сколько пустого места между частицами.

Таблица плотностей часто встречающихся в природе веществ

Вещество Плотность, г/см³
Жидкости
Вода при температуре 20 °C 0,998
Вода при температуре 4 °C 1,000
Бензин 0,700
Молоко 1,03
Ртуть 13,6
Твердые вещества
Лед при температуре 0°C 0,917
Магний 1,738
Алюминий 2,7
Железо 7,874
Медь 8,96
Свинец 11,34
Уран 19,10
Золото 19,30
Платина 21,45
Осмий 22,59
Газы при нормальных температуре и давлении
Водород 0,00009
Гелий 0,00018
Монооксид углерода 0,00125
Азот 0,001251
Воздух 0,001293
Углекислый газ 0,001977

Плотность и масса

В некоторых отраслях, например в авиации, необходимо использовать как можно более легкие материалы. Так как материалы низкой плотности также имеют низкую массу, в таких ситуациях стараются использовать материалы с наименьшей плотностью. Так, например, плотность алюминия всего 2,7 г/см³, в то время как плотность стали равна от 7,75 до 8,05 г/см³. Именно благодаря низкой плотности в 80% корпуса самолетов используют алюминий и его сплавы. Конечно, при этом стоит не забывать о прочности - сегодня мало кто делает самолеты из дерева, кожи, и других легких но малопрочных материалов.

Черные дыры

С другой стороны, чем выше масса вещества на данный объем - тем выше плотность. Черные дыры - пример физических тел с очень маленьким объемом и огромной массой, а соответственно - и огромной плотностью. Такое астрономическое тело поглощает свет и другие тела, находящиеся достаточно близко от него. Самые большие черные дыры называют сверхмассивными.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.