Reologische eigenschappen van bloed - wat is het?

Het gebied van mechanica dat functies bestudeertvervorming en stroming van echte continue media, waarvan sommige niet-Newtoniaanse vloeistoffen met structurele viscositeit zijn, is reologie. In dit artikel beschouwen we de reologische eigenschappen van bloed. Wat het is, wordt duidelijk.

definitie

Een typisch niet-Newtons vocht is bloed. Plasma wordt genoemd als het verstoken is van uniforme elementen. Bloedserum is een plasma waarin geen fibrinogeen is.

Hemorheologie of reologie, studeert mechanischregelmatigheden, in het bijzonder, hoe de fysisch-chemische eigenschappen van het bloed variëren met de circulatie met verschillende snelheden en in verschillende delen van het vaatbed. De eigenschappen, de functionele toestand van de bloedbaan, de samentrekbaarheid van het hart bepalen de beweging van het bloed in het lichaam. Wanneer de lineaire snelheid van de stroom klein is, bewegen de bloeddeeltjes evenwijdig aan de as van het vat en aan elkaar. In dit geval heeft de stroom een ​​gelaagd karakter en wordt de stroom laminair genoemd. Dus wat zijn de reologische eigenschappen? Over dit - verder.

Wat is het Reynolds-nummer?

In het geval van een toename van de lineaire snelheid enboven een bepaalde waarde, verschillend voor alle vaten, zal de laminaire stroming veranderen in een vortex, wanordelijk, turbulente stroming genoemd. De snelheid van overgang van laminaire beweging naar turbulentie bepaalt het Reynoldsgetal, dat is ongeveer 1160 voor bloedvaten.Volgens de Reynolds-getallen kan turbulentie alleen voorkomen op plaatsen waar grote bloedvaten vertakken, en ook in de aorta. In veel vaten beweegt de vloeistof zich laminair.

Afschuifsnelheid en schuifspanning

Niet alleen de volumetrische en lineaire snelheid van de bloedstroombelangrijk zijn, twee meer belangrijke parameters karakteriseren de beweging naar het vat: de snelheid en schuifspanning. De schuifspanning is de kracht die werkt per eenheid van het vaatoppervlak in de tangentiële richting van het oppervlak, gemeten in pascal of dynes / cm². De afschuifsnelheid wordt gemeten in seconden van de inverse (s-1), en dit betekent de magnitude van de snelheidsgradiënt tussen de vloeistoflagen die zich parallel per afstand tussen hen verplaatsen.

Op welke indicatoren zijn reologische eigenschappen afhankelijk?

De verhouding tussen spanning en afschuifsnelheid bepaalt de viscositeit van het bloed, gemeten in mPas. In een hele vloeistof hangt de viscositeit af van het afschuifsnelheidbereik van 0,1 - 120^s-1. Als de afschuifsnelheid> 100 is^s-1de viscositeit varieert niet zo veel, maar na het bereiken van een afschuifsnelheid van 200^s-1 verandert bijna niet. De waarde gemeten met een hoge afschuifsnelheid wordt asymptotisch genoemd. De belangrijkste factoren die de viscositeit beïnvloeden, zijn de vervormbaarheid van celelementen, hematocriet en aggregatie. En rekening houdend met het feit dat er veel meer rode bloedcellen zijn in vergelijking met bloedplaatjes en leukocyten, worden ze voornamelijk bepaald door rode bloedcellen. Dit komt tot uiting in de reologische eigenschappen van het bloed.

Viscositeitsfactoren

De belangrijkste factor die de viscositeit bepaalt -volume concentratie van rode bloedcellen, hun gemiddelde omvang en inhoud, dit wordt de hematocriet. Het is ongeveer 0,4-0,5 l / l en wordt bepaald door centrifugeren van bloedmonsters. Een plasma - een Newtonse vloeistof, waarvan de viscositeit bepaalt de structuur van eiwitten, en afhankelijk van de temperatuur. De viscositeit is het meest van invloed globulinen en fibrinogeen. Sommige onderzoekers geloven dat de belangrijkste factor die leidt tot een verandering in de plasma viscositeit - is de verhouding van eiwitten: albumine / fibrinogeen, albumine / globuline. Verhoogde aggregatie optreedt wanneer bepaald door niet-Newtons gedrag van het complete bloed, verkregen erytrocyten aggregatie. Fysiologische erytrocyten aggregatie is een omkeerbaar proces. Dat is wat het is - de rheologische eigenschappen van bloed.

De vorming van aggregaten door erythrocyten is afhankelijk vanfactoren van mechanisch, hemodynamisch, elektrostatisch, plasma en andere. In onze tijd zijn er verschillende theorieën die het mechanisme van erytrocytenaggregatie verklaren. Het meest bekend vandaag is de theorie van het brugmechanisme, volgens welke bruggen van grote moleculaire eiwitten, fibrinogeen, Y-globulinen worden geadsorbeerd op het oppervlak van rode bloedcellen. De aggregatiesterkte is zuiver - dit is het verschil tussen de schuifkracht (veroorzaakt disaggregatie), de laag van elektrostatische afstoting van erytrocyten, die negatief wordt geladen, door de kracht in de bruggen. Het mechanisme dat verantwoordelijk is voor het fixeren van negatief geladen macromoleculen op erytrocyten, dat wil zeggen Y-globuline, fibrinogeen, is nog niet volledig begrepen. Er is een mening dat de moleculen verbonden zijn vanwege de verspreide van der Waals-krachten en zwakke waterstofbruggen.

Wat helpt om de reologische eigenschappen van het bloed te evalueren?

Wat is de reden voor de aggregatie van rode bloedcellen?

De verklaring voor de erytrocytenaggregatie verklaart ookuitputting, gebrek aan hoogmoleculaire eiwitten dichtbij de erytrocyten en daarmee de reactiedruk weergegeven, vergelijkbaar zijn met de osmotische druk van de macromoleculaire oplossing leidt tot de convergentie van de gesuspendeerde deeltjes. Bovendien is er een theorie dat de aggregatie van rode bloedcellen uit erythrocyten factoren die leiden tot een vermindering van de zeta potentiaal en de verandering in het metabolisme en de vorm van rode bloedcellen verbindt.

Vanwege de relatie tussen viscositeit en aggregatiehet vermogen van erytrocyten om de reologische eigenschappen van het bloed en de kenmerken van de beweging ervan langs de bloedvaten te beoordelen, is het noodzakelijk om een ​​uitgebreide analyse van deze indicatoren uit te voeren. Een van de meest voorkomende en vrij toegankelijke methoden voor het meten van aggregatie is de schatting van de snelheid van erythrocytsedimentatie. De traditionele versie van deze test is echter niet erg informatief, omdat er geen rekening wordt gehouden met de reologische eigenschappen.

Meetmethoden

Volgens studies van reologisch bloedkenmerken en factoren die daarop van invloed zijn, kunnen we concluderen dat de beoordeling van de rheologische eigenschappen van het bloed beïnvloedt de aggregatietoestand. Tegenwoordig zijn de onderzoekers meer aandacht aan de studie van microrheological eigenschappen van deze vloeistof, maar ook de relevantie en viscosimetrie niet verloren. Basismethoden voor het meten van eigenschappen van bloed kan worden onderverdeeld in twee groepen: het spanningsveld en spanning homogene - konusploskost, ronde, cilindrische en andere reometers die verschillende geometrieën werkende delen; met veld vervormingen en spanningen relatief inhomogeen - het principe van de registratie van akoestische, elektrische, mechanische trillingen, apparaten, die op Stokes methode capillaire viscosimeters. Voorts mat rheologische eigenschappen van bloed, plasma en serum.

Twee soorten viscometers

De grootste spreiding heeft nu tweetype viscometers: rotatie en capillair. Ook viscometers worden gebruikt, waarvan de binnenste cilinder in de vloeistof drijft die wordt getest. Nu actief betrokken bij verschillende modificaties van roterende reometers.

conclusie

Het is ook vermeldenswaard dat opmerkelijke vooruitgang is geboektde ontwikkeling van reologische technieken maakt het mogelijk om de biochemische en biofysische eigenschappen van bloed te bestuderen om micro-regulatie in metabole en hemodynamische stoornissen te beheersen. Desalniettemin is de ontwikkeling van methoden voor de analyse van hemorheologie, die objectief de aggregatie en reologische eigenschappen van de Newtonse vloeistof weerspiegelen, op dit moment relevant.