אירועים מהירים ולחץ דם
אתם שואלים, המומחים עונים: מהו האירוע המהיר ביותר שאפשר למדוד באמצעים טכנולוגיים, למה לחץ הדם התקין הוא פחות מ-120/80 ומדוע מספרים אלה אינם משתנים בהתאם לגובה
סקוט דידאמס וטום או'בריאן מן המחלקה לזמן ולתדירות במכון התקנים והטכנולוגיה האמריקני מסבירים:
התשובה תלויה בדרך שבה מפרשים את המילה "למדוד". אנו יכולים להתעניין גם במדידה המדויקת של מאורעות חולפים וגם בתיעוד התרחשותם של אירועים כאלה או בהסקת התרחשותם. על כן אנו מציעים לנסח מחדש את השאלה המקורית לשתי שאלות חדשות: "מהם פרקי הזמן הקצרים ביותר שאפשר למדוד בדיוק ידוע?" ו"מהן ההתרחשויות המהירות ביותר שאפשר לתעד או להסיק שהן קרו?".
מדידה באמצעות שעוני מזרקת אטומי צזיום היא הדרך הטובה ביותר כיום למדוד זמן בדיוק ידוע. "שעונים" אלה משמשים למעשה תקן של תדירות ולא התקנים למדידת זמן, והם מגיעים לתדירות התקנית המוגדרת של היסוד צזיום בדיוק מדהים של בערך אחד ל-1015. במילים אחרות, בשלושים מיליון שנים של הפעלה רצופה, הם לא ימהרו או יפגרו ביותר משנייה אחת. עם זאת, תקני התדירות האלה "רועשים" למדי, וכדי להגיע לתוצאות המרשימות האלה צריך לערוך ממוצע של אלפי מדידות תדיר נפרדות במשך יום בערך. משום כך שעוני מזרקה אינם שימושיים, לרוב, למדידת אירועים קצרים.
אחד האירועים המהירים ביותר שאפשר ליצור, למדוד ולשלוט בו באופן ישיר הוא פרץ קצר של אור לייזר. אורכם של פולסים אלה הוא בסדר גודל של פמטו-שניות (10-15 שנייה) ולאחרונה אף אַטו-שניות (10-18 שנייה). אפשר להשתמש בפולסים של פמטו-שניות כמו שהבזק של מצלמה "מקפיא" אירועים מהירים מדי לקליטה בעין.
מקור הפולסים של פמטו-שניות הוא לייזר הפועל בשיטת נעילת אופנים (mode-locked laser), שבה גלים אופטיים רבים חוברים יחד ליצירת הפולס. מדידה מדויקת של משך הפולס היא כבר קושי אחר. אין חיישני אור או מעגלים אלקטרוניים מהירים דיים, ולכן מדענים משתמשים לרוב בטכניקות של מציאת מתאם המתרגמות מדידה של זמן למדידת מרחק. נכון להיום הצליחו לייצר ולמדוד פולסים באורך של כמה מאות אטו-שניות.
כעת נדון בשאלה השנייה, שעניינה ההתרחשויות המהירות ביותר שאפשר לתעד או להסיק על התרחשותם. במאיצי החלקיקים הגדולים ביותר הסיקו בעקיפין על התרחשותן של מאורעות קצרים עד כדי 10-25 שנייה בהתנגשויות אנרגטיות ביותר. לדוגמה, המדענים הסיקו שאורך החיים הממוצע של הקוורק ה"עליון", החלקיק היסודי הכבד ביותר שנצפה עד כה, עומד על כ-0.4 יוקטו-שנייה (10-24×0.4 שנייה).
- למה לחץ הדם התקין הוא פחות מ-120/80? מדוע מספרים אלה אינם משתנים בהתאם לגובה?
ג'פרי קטלר, יועץ מדעי בכיר למכון האמריקני ללב, ריאות ודם במכונים האמריקניים לבריאות (NIH), משיב:
מקור הסימון 120/80 כערך סף ללחץ דם "נורמלי" אינו ידוע (המספר הגבוה הוא הלחץ הסיסטולי, כלומר הלחץ בעורקים כשהלב מזרים דם; המספר הנמוך הוא הלחץ הדיאסטולי, מדד ללחץ בעורקים כשהלב מצוי במנוחה ומתמלא בדם). ייתכן שמקור המספרים במידע שנאסף בראשית המאה ה-20 מבדיקות גופניות לצורך ביטוח חיים.
על כל פנים, מחקרים אפידמיולוגיים מאשרים שהסיכון להתקף לב או לשבץ מתחיל לעלות אצל מבוגרים כשהלחץ הסיסטולי עולה מעל 115, או שהלחץ הדיאסטולי מעל 75. הסיכון הולך וגובר ככל שהמספרים עולים, כך שהרמות המסורתיות של 120/80 עדיין תקפות כקו מנחה לתשומת לבו של הרופא, כשהמטרה העיקרית היא למנוע מן הלחץ להוסיף ולעלות בשנים הבאות.
למעשה לחץ הדם אכן עולה ככל שהאדם גבוה יותר, ומבטיח בכך שהמוח, המצוי בנקודה הגבוהה ביותר של מחזור הדם במשך רוב היום, יקבל זרימה מספקת של דם וחמצן. אך ההשפעה הזאת קטנה למדי, ומשום כך המספר 120/80 אינו מתעדכן בעבור אנשים גבוהים יותר.
