Rheologiske egenskaber ved blod - hvad er det?

En region af mekanik, der studerer træk ved deformation og strøm af ægte kontinuerlig medie, en af hvis repræsentanter er ikke-newtonske væsker med strukturel viskositet, er rheologi. I denne artikel betragter vi blodets rheologiske egenskaber. Hvad det er, bliver det klart.

definition

En typisk ikke-newtonisk væske er blod. Plasma kaldes det, hvis det er blottet for ensartede elementer. Blodserum er et plasma, hvor der ikke er fibrinogen.

Hemorologi eller reologi undersøger mekaniske mønstre, især hvordan blodets fysisk-kemiske egenskaber ændres med cirkulation ved forskellige hastigheder og på forskellige steder i vaskulærlaget. Dens egenskaber, blodets funktionelle tilstand , hjertets kontraktilitet bestemmer blodets bevægelse i kroppen. Når strømningens lineære hastighed er lille, bevæger blodpartiklerne sig parallelt med fartøjets akse og med hinanden. I dette tilfælde har strømmen et lagdelt tegn, og strømmen hedder laminar. Så hvad er de rheologiske egenskaber? Om dette - yderligere.

Hvad er Reynolds nummer?

I tilfælde af en stigning i den lineære hastighed og overskridelse af en bestemt værdi, som er forskellig for alle fartøjerne, vil den laminære strømning blive til en virvel, uordenlig, kaldet turbulent strømning. Overgangsraten for laminær bevægelse til turbulent bestemmer Reynolds-tallet, hvilket er ca. 1160 for blodkar. Ifølge Reynolds-tallene kan turbulens kun forekomme på steder, hvor store fartøjer forgrener sig og også i aorta. I mange fartøjer bevæger væsken laminært.

Skærehastighed og forskydningsspænding

Ikke alene den volumetriske og lineære hastighed for blodgennemstrømning er vigtig, to vigtige parametre karakteriserer bevægelsen mod fartøjet: hastighed og forskydningsp stress. Skærebelastningen er den kraft, der virker pr. Enhed af den vaskulære overflade i tangentialretningen til overfladen, målt i pascals eller dynes / cm2. Skærehastigheden måles i sekunder af den inverse (s-1), og det betyder størrelsen af hastighedsgradienten mellem væskelagene, som bevæger sig parallelt pr. Afstandsafstand mellem dem.

På hvilke indikatorer afhænger reologiske egenskaber?

Forholdet mellem stress og forskydningshastighed bestemmer viskositeten af blodet målt i mPas. I en hel væske afhænger viskositeten af forskydningsfrekvensområdet 0,1-120 ^s-1 . Hvis forskydningshastigheden er> 100 ^s-1 , varierer viskositeten ikke så meget, og efter at have nået en forskydningshastighed på 200 ^s-1 forbliver den næsten uændret. Værdien målt ved en høj forskydningshastighed hedder asymptotisk. De vigtigste faktorer, der påvirker viskositeten, er deformerbarheden af celleelementer, hæmatokrit og aggregering. Og under hensyntagen til det faktum, at der er meget flere røde blodlegemer i sammenligning med blodplader og leukocytter, bestemmes de hovedsageligt af røde celler. Dette afspejles i blodets rheologiske egenskaber.

Viskositetsfaktorer

Den vigtigste faktor for bestemmelse af viskositet er volumenkoncentrationen af erythrocytter, deres gennemsnitlige volumen og indhold, dette kaldes hæmatokrit. Det er ca. 0,4-0,5 l / l og bestemmes ved centrifugering fra en blodprøve. Plasma er en newtonisk væske, hvis viskositet bestemmer sammensætningen af proteiner, og det afhænger af temperaturen. Viskositeten påvirkes mest af globuliner og fibrinogen. Nogle forskere mener, at den vigtigste faktor, der fører til en ændring i viskositeten af plasmaet, er proteinet: albumin / fibrinogen, albumin / globulinforhold. Forøgelsen sker ved aggregering bestemt af den ikke-newtonske opførsel af helblod, som bestemmer den aggregerende kapacitet af røde blodlegemer. Aggregering af erythrocytter fysiologisk er en reversibel proces. Det er hvad det er - blodets reologiske egenskaber.

Dannelsen af aggregater af erythrocytter afhænger af mekanisk, hæmodynamisk, elektrostatisk, plasma og andre faktorer. I dag er der flere teorier, der forklarer mekanismen for erythrocytaggregering. Den mest kendte i dag er bro mekanismen, ifølge hvilken broer fra store molekylære proteiner, fibrinogen og Y-globuliner adsorberes på overfladen af erythrocytter. Aggregationsstyrken er ren - dette er forskellen mellem skærekraften (forårsager disaggregering), laget af elektrostatisk afstødning af røde blodlegemer, som belastes negativt ved kraften i broerne. Mekanismen ansvarlig for fastsættelse af negativt ladede makromolekyler på erythrocytter, det vil sige Y-globulin, fibrinogen, er endnu ikke fuldstændigt forstået. Der er en opfattelse af, at molekylerne er forbundet på grund af de dispergerede van der Waals styrker og svage hydrogenbindinger.

Hvad hjælper med at evaluere blodets rheologiske egenskaber?

Hvad er årsagen til aggregering af røde blodlegemer?

Forklaringen af erythrocytaggregation forklares også af udtømningen, fraværet af højmolekylære proteiner tæt på erythrocytter, i forbindelse med hvilke der forekommer en trykinteraktion, der svarer til trykket af den makromolekylære opløsning ved osmotisk, hvilket resulterer i tilgangen af de suspenderede partikler. Derudover er der en teori, der forbinder aggregeringen af erythrocytter med erytrocytfaktorer, hvilket fører til et fald i zeta potentialet og en ændring i metabolisme og form af erythrocytter.

På grund af forholdet mellem erythrocytternes viskositet og aggregeringskapacitet er det nødvendigt at foretage en kompleks analyse af disse indikatorer for at evaluere blodets rheologiske egenskaber og dets bevægelsesegenskaber langs skibene. En af de mest almindelige og ret tilgængelige metoder til måling af aggregering er evalueringen af hastigheden af erythrocytsedimentering. Den traditionelle version af denne test er imidlertid ikke særlig informativ, da den ikke tager hensyn til de reologiske karakteristika.

Metoder til måling

Ifølge undersøgelser af rheologiske blodkarakteristika og faktorer, der påvirker dem, kan det konkluderes, at evalueringen af blodets reologiske egenskaber påvirkes af aggregeringstilstanden. I vores tid er forskerne dog mere opmærksomme på undersøgelsen af mikrorheologiske egenskaber af denne væske, og viskositet har heller ikke tabt relevans. Hovedmetoderne til måling af blodegenskaber kan betingelsesmæssigt opdeles i to grupper: med et felt af spændinger og deformationer, en homogen kegle, disk, cylindrisk og andre rheometre med forskellig geometri af arbejdsdelene; Med et område med deformationer og belastninger relativt inhomogene - i henhold til registreringsprincippet for akustiske, elektriske, mekaniske oscillationer, enheder, der arbejder ved Stokes-metoden, kapillære viskosimetre. Sådan måles de reologiske egenskaber ved blod, plasma og serum.

To typer viskosimetre

To typer viskosimetre er nu den mest udbredte : rotations- og kapillær. Der anvendes også viskosimetre, hvis indre cylinder flyder i væsken, der testes. Nu aktivt engageret i forskellige modifikationer af roterende rheometre.

konklusion

Det er også værd at bemærke, at de mærkbare fremskridt i udviklingen af reologiske teknikker gør det muligt at studere blodets biokemiske og biofysiske egenskaber for at kontrollere mikroregulering i metaboliske og hæmodynamiske lidelser. Ikke desto mindre er udviklingen af metoder til analyse af hæmorologi, der objektivt afspejler aggregering og rheologiske egenskaber hos det newtonske væske, aktuelt relevant.