Lĩnh vực cơ học nghiên cứu các tính năng của biến dạng và dòng chảy của môi trường liên tục thực, một trong những đại diện của chúng là chất lỏng phi Newton có độ nhớt cấu trúc, là lưu biến học. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét các đặc tính lưu biến của máu. Nó là gì sẽ trở nên rõ ràng.
Định nghĩa
Một chất lỏng không phải Newton điển hình là máu. Nó được gọi là plasma nếu nó không có các nguyên tố hình thành. Huyết thanh là huyết tương thiếu fibrinogen.
Huyết học, hay lưu biến học, nghiên cứu các mô hình cơ học, đặc biệt là các đặc tính vật lý và chất keo của máu thay đổi như thế nào trong quá trình lưu thông ở các tốc độ khác nhau và ở các phần khác nhau của giường mạch. Tính chất của nó, trạng thái chức năng của dòng máu, sự co bóp của tim quyết định sự di chuyển của máu trong cơ thể. Khi vận tốc dòng chảy thẳng thấp, các phần tử máu chuyển động song song với trục của mạch và hướng vào nhau. Trong trường hợp này, luồng có một ký tự phân lớp, và luồng được gọi là tầng. Vậy cái gìtính chất lưu biến? Thông tin thêm về điều đó sau.
Số Reynolds là gì?
Trong trường hợp vận tốc tuyến tính tăng và vượt quá một giá trị nhất định, khác với tất cả các tàu, dòng chảy tầng sẽ biến thành một dòng xoáy, hỗn loạn, được gọi là hỗn loạn. Tốc độ chuyển từ chuyển động tầng thành chuyển động hỗn loạn xác định số Reynolds, tương đương với 1160 đối với mạch máu. Theo số Reynolds, nhiễu loạn chỉ có thể xảy ra ở những nơi mà các mạch lớn phân nhánh, cũng như trong động mạch chủ. Chất lỏng di chuyển thành lớp qua nhiều bình.
Tốc độ và ứng suất cắt
Không chỉ thể tích và vận tốc tuyến tính của dòng máu là quan trọng, hai thông số quan trọng hơn đặc trưng cho chuyển động đối với mạch: vận tốc và ứng suất cắt. Ứng suất cắt đặc trưng cho lực tác dụng lên một đơn vị bề mặt mạch theo phương tiếp tuyến với bề mặt, được đo bằng pascal hoặc dynes / cm2. Tốc độ cắt được đo bằng giây nghịch đảo (s-1), có nghĩa là độ lớn của gradient vận tốc chuyển động giữa các lớp chất lỏng chuyển động song song trên một đơn vị khoảng cách giữa chúng.
Các đặc tính lưu biến phụ thuộc vào những chỉ số nào?
Tỷ lệ giữa ứng suất và tốc độ cắt xác định độ nhớt của máu, được đo bằng mPas. Đối với chất lỏng rắn, độ nhớt phụ thuộc vào phạm vi tốc độ cắt 0,1-120s-1. Nếu tốc độ cắt là >100s-1, độ nhớt thay đổi không rõ rệt và sau khi đạt đến tốc độ cắt 200s-1gần như không cóđang thay đổi. Giá trị đo được ở tốc độ cắt cao được gọi là tiệm cận. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt là khả năng biến dạng của các thành phần tế bào, hematocrit và sự tập hợp. Và thực tế là có nhiều hồng cầu hơn nhiều so với tiểu cầu và bạch cầu, chúng chủ yếu được xác định bởi các tế bào hồng cầu. Điều này được phản ánh trong các đặc tính lưu biến của máu.
Yếu tố độ nhớt
Yếu tố quan trọng nhất quyết định độ nhớt là nồng độ thể tích của hồng cầu, thể tích và hàm lượng trung bình của chúng, đây được gọi là hematocrit. Nó xấp xỉ 0,4-0,5 l / l và được xác định bằng cách ly tâm từ mẫu máu. Plasma là một chất lỏng Newton, độ nhớt của nó quyết định thành phần của protein và nó phụ thuộc vào nhiệt độ. Độ nhớt bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi các globulin và fibrinogen. Một số nhà nghiên cứu tin rằng một yếu tố quan trọng hơn dẫn đến sự thay đổi độ nhớt huyết tương là tỷ lệ các protein: albumin / fibrinogen, albumin / globulin. Sự gia tăng xảy ra trong quá trình kết tụ, được xác định bởi đặc tính không Newton của máu toàn phần, quyết định khả năng kết tụ của các tế bào hồng cầu. Sự kết tụ sinh lý của hồng cầu là một quá trình thuận nghịch. Đó là những gì nó là - đặc tính lưu biến của máu.
Sự hình thành các tập hợp của hồng cầu phụ thuộc vào các yếu tố cơ học, huyết động, tĩnh điện, huyết tương và các yếu tố khác. Ngày nay, có một số lý thuyết giải thích cơ chế kết tụ hồng cầu. Được biết đến nhiều nhất hiện nay là lý thuyết bắc cầu.cơ chế mà cầu nối từ các protein phân tử lớn, fibrinogen, Y-globulin được hấp phụ trên bề mặt của hồng cầu. Lực tập hợp ròng là hiệu số giữa lực cắt (gây ra sự phân chia), lớp lực đẩy tĩnh điện của hồng cầu mang điện tích âm và lực trong các cầu. Cơ chế chịu trách nhiệm cho việc cố định các đại phân tử tích điện âm trên hồng cầu, tức là Y-globulin, fibrinogen, vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Có ý kiến cho rằng các phân tử liên kết với nhau do lực van der Waals phân tán và liên kết hydro yếu.
Điều gì giúp đánh giá các đặc tính lưu biến của máu?
Tại sao sự kết tụ hồng cầu xảy ra?
Giải thích về sự kết tụ hồng cầu cũng được giải thích là do sự cạn kiệt, sự vắng mặt của các protein cao phân tử gần với hồng cầu, liên quan đến tương tác áp suất xuất hiện, tương tự như áp suất thẩm thấu của dung dịch đại phân tử, dẫn đến sự hội tụ của các hạt lơ lửng. Ngoài ra, có một lý thuyết liên kết sự tập hợp hồng cầu với các yếu tố của hồng cầu, dẫn đến giảm điện thế zeta và thay đổi sự trao đổi chất và hình dạng của hồng cầu.
Do mối quan hệ giữa độ nhớt và khả năng kết tụ của hồng cầu, để đánh giá tính chất lưu biến của máu và tính năng chuyển động của máu qua các mạch máu, cần tiến hành phân tích toàn diện các chỉ số này. Một trong những phương pháp phổ biến nhất và khá dễ tiếp cận để đo sự tập hợp là đánh giá tỷ lệ hồng cầu.sự lắng cặn. Tuy nhiên, phiên bản truyền thống của bài kiểm tra này không nhiều thông tin, vì nó không tính đến các đặc điểm lưu biến.
Phương pháp đo
Theo các nghiên cứu về đặc tính lưu biến của máu và các yếu tố ảnh hưởng đến chúng, có thể kết luận rằng việc đánh giá các đặc tính lưu biến của máu bị ảnh hưởng bởi trạng thái kết tụ. Ngày nay, các nhà nghiên cứu chú ý nhiều hơn đến việc nghiên cứu các đặc tính vi mô của chất lỏng này, tuy nhiên, phép đo độ nhớt cũng không mất đi tính liên quan của nó. Các phương pháp chính để đo các đặc tính của máu có thể được chia thành hai nhóm: với trường ứng suất và biến dạng đồng nhất - mặt phẳng hình nón, đĩa, hình trụ và các máy đo lưu biến khác có hình dạng khác nhau của các bộ phận làm việc; với trường biến dạng và ứng suất tương đối không đồng nhất - theo nguyên tắc đăng ký của dao động âm, điện, cơ, thiết bị làm việc theo phương pháp Stokes, nhớt kế mao quản. Đây là cách đo các đặc tính lưu biến của máu, huyết tương và huyết thanh.
Hai loại máy đo độ nhớt
Hai loại máy đo độ nhớt hiện đang phổ biến nhất: loại quay và ống mao dẫn. Máy đo độ nhớt cũng được sử dụng, ống trụ bên trong nổi trong chất lỏng đang được thử nghiệm. Giờ đây, họ đang tích cực tham gia vào nhiều sửa đổi khác nhau của máy đo lưu biến quay.
Kết
Cũng cần lưu ý rằng sự tiến bộ đáng chú ý trong sự phát triển của công nghệ lưu biến chỉ làm cho nó có thể nghiên cứu hóa sinh và lý sinhtính chất của máu để kiểm soát vi điều hòa trong các rối loạn chuyển hóa và huyết động. Tuy nhiên, sự phát triển của các phương pháp phân tích huyết học, sẽ phản ánh một cách khách quan tính chất tổng hợp và lưu biến của chất lỏng Newton, hiện đang có liên quan.
