Het gebied van de mechanica dat de kenmerken van vervorming en stroming van echte continue media bestudeert, waarvan een van de vertegenwoordigers niet-Newtoniaanse vloeistoffen met structurele viscositeit zijn, is reologie. In dit artikel beschouwen we de reologische eigenschappen van bloed. Wat het is zal duidelijk worden.
Definitie
Een typische niet-Newtoniaanse vloeistof is bloed. Het wordt plasma genoemd als het geen gevormde elementen bevat. Serum is plasma zonder fibrinogeen.
Hemorheologie, of reologie, bestudeert mechanische patronen, vooral hoe de fysieke en colloïdale eigenschappen van bloed veranderen tijdens circulatie met verschillende snelheden en in verschillende delen van het vaatbed. Zijn eigenschappen, de functionele toestand van de bloedbaan, de samentrekbaarheid van het hart bepalen de beweging van het bloed in het lichaam. Wanneer de lineaire stroomsnelheid laag is, bewegen de bloeddeeltjes evenwijdig aan de as van het vat en naar elkaar toe. In dit geval heeft de stroming een gelaagd karakter en wordt de stroming laminair genoemd. Dus wat zijnrheologische eigenschappen? Daarover later meer.
Wat is het Reynolds-getal?
In het geval van een toename van de lineaire snelheid en het overschrijden van een bepaalde waarde, die voor alle vaten verschillend is, zal de laminaire stroming veranderen in een vortex, chaotisch, turbulent genoemd. De snelheid van overgang van laminaire naar turbulente beweging bepa alt het Reynolds-getal, dat voor bloedvaten ongeveer 1160 is. Volgens de Reynolds-getallen kan turbulentie alleen optreden op die plaatsen waar grote bloedvaten zich vertakken, evenals in de aorta. Vloeistof beweegt laminair door vele vaten.
Snelheid en schuifspanning
Niet alleen de volumetrische en lineaire snelheid van de bloedstroom is belangrijk, er zijn nog twee belangrijke parameters die de beweging naar het vat karakteriseren: snelheid en schuifspanning. Schuifspanning kenmerkt de kracht die inwerkt op een eenheid van het vasculaire oppervlak in de tangentiële richting aan het oppervlak, gemeten in pascal of dynes/cm2. De afschuifsnelheid wordt gemeten in reciproke seconden (s-1), wat betekent dat het de grootte is van de gradiënt van de bewegingssnelheid tussen de vloeistoflagen die parallel bewegen per eenheid van afstand ertussen.
Van welke indicatoren zijn reologische eigenschappen afhankelijk?
De verhouding tussen spanning en afschuifsnelheid bepa alt de viscositeit van het bloed, gemeten in mPas. Voor een vaste vloeistof hangt de viscositeit af van het afschuifsnelheidsbereik van 0,1-120s-1. Als de afschuifsnelheid >100s-1 is, verandert de viscositeit niet zo uitgesproken, en na het bereiken van de afschuifsnelheid van 200s-1 bijna geenverandert. De waarde gemeten bij hoge afschuifsnelheid wordt asymptotisch genoemd. De belangrijkste factoren die de viscositeit beïnvloeden zijn de vervormbaarheid van celelementen, hematocriet en aggregatie. En gezien het feit dat er veel meer rode bloedcellen zijn dan bloedplaatjes en witte bloedcellen, worden ze vooral bepaald door rode bloedcellen. Dit wordt weerspiegeld in de reologische eigenschappen van het bloed.
Viscositeitsfactoren
De belangrijkste factor die de viscositeit bepa alt, is de volumeconcentratie van rode bloedcellen, hun gemiddelde volume en inhoud, dit wordt hematocriet genoemd. Het is ongeveer 0,4-0,5 l / l en wordt bepaald door centrifugeren uit een bloedmonster. Plasma is een Newtoniaanse vloeistof waarvan de viscositeit de samenstelling van eiwitten bepa alt, en deze is afhankelijk van de temperatuur. De viscositeit wordt het meest beïnvloed door globulinen en fibrinogeen. Sommige onderzoekers zijn van mening dat een belangrijkere factor die leidt tot een verandering in de plasmaviscositeit de verhouding van eiwitten is: albumine / fibrinogeen, albumine / globulinen. De toename treedt op tijdens aggregatie, bepaald door het niet-Newtoniaanse gedrag van volbloed, dat het aggregatievermogen van rode bloedcellen bepa alt. Fysiologische aggregatie van erytrocyten is een omkeerbaar proces. Dat is wat het is - de reologische eigenschappen van bloed.
De vorming van aggregaten door erytrocyten hangt af van mechanische, hemodynamische, elektrostatische, plasma- en andere factoren. Tegenwoordig zijn er verschillende theorieën die het mechanisme van erytrocytenaggregatie verklaren. De meest bekende vandaag is de overbruggingstheorie.het mechanisme waardoor bruggen van grote moleculaire eiwitten, fibrinogeen, Y-globulinen worden geadsorbeerd op het oppervlak van erytrocyten. De netto aggregatiekracht is het verschil tussen de schuifkracht (veroorzaakt desaggregatie), de elektrostatische afstotingslaag van erytrocyten, die negatief geladen zijn, en de kracht in de bruggen. Het mechanisme dat verantwoordelijk is voor de fixatie 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 bij het beoordelen van de reologische eigenschappen van bloed?
Waarom vindt aggregatie van erytrocyten plaats?
Verklaring van erytrocytaggregatie wordt ook verklaard door depletie, de afwezigheid van hoogmoleculaire eiwitten in de buurt van erytrocyten, in verband waarmee een drukinteractie optreedt, vergelijkbaar met de osmotische druk van een macromoleculaire oplossing, leidend tot de convergentie van zwevende deeltjes. Daarnaast is er een theorie die de aggregatie van erytrocyten koppelt aan erytrocytfactoren, wat leidt tot een afname van het zeta-potentieel en een verandering in het metabolisme en de vorm van erytrocyten.
Vanwege de relatie tussen de viscositeit en het aggregatievermogen van erytrocyten, is het voor het beoordelen van de reologische eigenschappen van bloed en de kenmerken van zijn beweging door de bloedvaten noodzakelijk om een uitgebreide analyse van deze indicatoren uit te voeren. Een van de meest gebruikelijke en vrij toegankelijke methoden voor het meten van aggregatie is de beoordeling van de snelheid van erytrocytenafzetting. De traditionele versie van deze test is echter niet erg informatief, omdat er geen rekening wordt gehouden met reologische kenmerken.
Meetmethoden
Volgens studies van bloedreologische kenmerken en factoren die daarop van invloed zijn, kan worden geconcludeerd dat de beoordeling van de reologische eigenschappen van bloed wordt beïnvloed door de aggregatietoestand. Tegenwoordig besteden onderzoekers meer aandacht aan de studie van de microreologische eigenschappen van deze vloeistof, maar ook de viscometrie heeft zijn relevantie niet verloren. De belangrijkste methoden voor het meten van de eigenschappen van bloed kunnen in twee groepen worden verdeeld: met een homogeen spannings- en spanningsveld - kegelvlak, schijf, cilindrische en andere reometers met verschillende geometrie van de werkende delen; met een veld van vervormingen en spanningen relatief inhomogeen - volgens het registratieprincipe van akoestische, elektrische, mechanische trillingen, apparaten die werken volgens de Stokes-methode, capillaire viscosimeters. Zo worden de reologische eigenschappen van bloed, plasma en serum gemeten.
Twee soorten viscosimeters
Twee soorten viscosimeters zijn momenteel het meest wijdverbreid: roterende en capillaire. Ook worden viscosimeters gebruikt, waarvan de binnencilinder in de te testen vloeistof drijft. Nu zijn ze actief betrokken bij verschillende modificaties van roterende reometers.
Conclusie
Het is ook vermeldenswaard dat de merkbare vooruitgang in de ontwikkeling van reologische technologie het gewoon mogelijk maakt om biochemische en biofysischebloedeigenschappen om microregulatie bij 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 Newtoniaanse vloeistof zouden weerspiegelen, momenteel relevant.
