Ang lugar ng mga mekanika na nag-aaral ng mga tampok ng pagpapapangit at daloy ng tunay na tuluy-tuloy na media, ang isa sa mga kinatawan nito ay mga non-Newtonian fluid na may structural viscosity, ay rheology. Sa artikulong ito, isinasaalang-alang namin ang mga rheological na katangian ng dugo. Magiging malinaw kung ano ito.
Definition
Ang isang tipikal na non-Newtonian fluid ay dugo. Ito ay tinatawag na plasma kung ito ay wala sa mga nabuong elemento. Ang serum ay plasma na walang fibrinogen.
Hemorheology, o rheology, ay nag-aaral ng mga mekanikal na pattern, lalo na kung paano nagbabago ang pisikal at koloidal na katangian ng dugo sa panahon ng sirkulasyon sa iba't ibang bilis at sa iba't ibang bahagi ng vascular bed. Ang mga katangian nito, ang functional na estado ng daloy ng dugo, ang contractility ng puso ay tumutukoy sa paggalaw ng dugo sa katawan. Kapag ang linear flow velocity ay mababa, ang mga particle ng dugo ay gumagalaw nang kahanay sa axis ng vessel at patungo sa isa't isa. Sa kasong ito, ang daloy ay may layered na karakter, at ang daloy ay tinatawag na laminar. Kaya ano ang mgarheological na katangian? Higit pa tungkol diyan mamaya.
Ano ang Reynolds number?
Kung sakaling tumaas ang linear velocity at lumampas sa isang tiyak na halaga, na iba para sa lahat ng mga sisidlan, ang laminar flow ay magiging vortex, magulo, na tinatawag na turbulent. Tinutukoy ng rate ng paglipat mula sa laminar hanggang sa magulong paggalaw ang bilang ng Reynolds, na humigit-kumulang 1160 para sa mga daluyan ng dugo. Ayon sa mga bilang ng Reynolds, ang turbulence ay maaari lamang mangyari sa mga lugar kung saan nagsasanga ang malalaking sisidlan, gayundin sa aorta. Ang likido ay gumagalaw ng laminar sa maraming sisidlan.
Bilis at shear stress
Hindi lamang ang volumetric at linear na bilis ng daloy ng dugo ang mahalaga, dalawang mas mahalagang parameter ang nagpapakilala sa paggalaw patungo sa sisidlan: bilis at paggugupit ng stress. Tinutukoy ng shear stress ang puwersang kumikilos sa isang unit ng vascular surface sa tangential na direksyon patungo sa surface, na sinusukat sa pascals o dynes/cm2. Ang shear rate ay sinusukat sa reciprocal seconds (s-1), na nangangahulugang ito ay ang magnitude ng gradient ng bilis ng paggalaw sa pagitan ng mga layer ng fluid na gumagalaw nang magkatulad sa bawat unit na distansya sa pagitan nila.
Sa anong mga indicator nakasalalay ang mga rheological properties?
Ang ratio ng stress sa shear rate ay tumutukoy sa lagkit ng dugo, na sinusukat sa mPas. Para sa solid fluid, ang lagkit ay depende sa shear rate range na 0.1-120s-1. Kung ang shear rate ay >100s-1, ang lagkit ay hindi masyadong binibigkas, at pagkatapos maabot ang shear rate na 200s-1 halos hindiay nagbabago. Ang halaga na sinusukat sa mataas na shear rate ay tinatawag na asymptotic. Ang pangunahing mga kadahilanan na nakakaapekto sa lagkit ay ang deformability ng mga elemento ng cell, hematocrit at pagsasama-sama. At dahil sa katotohanan na mayroong mas maraming pulang selula ng dugo kumpara sa mga platelet at puting selula ng dugo, ang mga ito ay pangunahing tinutukoy ng mga pulang selula. Ito ay makikita sa mga rheological na katangian ng dugo.
Mga salik ng lagkit
Ang pinakamahalagang salik sa pagtukoy ng lagkit ay ang dami ng konsentrasyon ng mga pulang selula ng dugo, ang kanilang karaniwang dami at nilalaman, ito ay tinatawag na hematocrit. Ito ay humigit-kumulang 0.4-0.5 l / l at natutukoy sa pamamagitan ng centrifugation mula sa sample ng dugo. Ang Plasma ay isang Newtonian fluid, ang lagkit nito ay tumutukoy sa komposisyon ng mga protina, at ito ay depende sa temperatura. Ang lagkit ay pinaka-apektado ng globulin at fibrinogen. Ang ilang mga mananaliksik ay naniniwala na ang isang mas mahalagang kadahilanan na humahantong sa isang pagbabago sa lagkit ng plasma ay ang ratio ng mga protina: albumin / fibrinogen, albumin / globulins. Ang pagtaas ay nangyayari sa panahon ng pagsasama-sama, na tinutukoy ng hindi Newtonian na pag-uugali ng buong dugo, na tumutukoy sa kakayahan ng pagsasama-sama ng mga pulang selula ng dugo. Ang physiological aggregation ng mga erythrocytes ay isang prosesong nababaligtad. Iyan ay kung ano ito - ang mga rheological na katangian ng dugo.
Ang pagbuo ng mga pinagsama-samang erythrocytes ay depende sa mekanikal, hemodynamic, electrostatic, plasma at iba pang mga salik. Sa ngayon, may ilang mga teorya na nagpapaliwanag sa mekanismo ng erythrocyte aggregation. Ang pinakakilala ngayon ay ang bridging theory.ang mekanismo kung saan ang mga tulay mula sa malalaking molekular na protina, fibrinogen, Y-globulins ay na-adsorbed sa ibabaw ng erythrocytes. Ang net aggregation force ay ang pagkakaiba sa pagitan ng shear force (nagdudulot ng disaggregation), ang electrostatic repulsion layer ng erythrocytes, na negatibong sisingilin, at ang puwersa sa mga tulay. Ang mekanismo na responsable para sa pag-aayos ng mga negatibong sisingilin na macromolecule sa mga erythrocytes, iyon ay, Y-globulin, fibrinogen, ay hindi pa ganap na nauunawaan. May isang opinyon na ang mga molekula ay naka-link dahil sa dispersed van der Waals forces at mahinang hydrogen bond.
Ano ang nakakatulong upang masuri ang mga rheological na katangian ng dugo?
Bakit nangyayari ang erythrocyte aggregation?
Ang pagpapaliwanag ng erythrocyte aggregation ay ipinaliwanag din sa pamamagitan ng pag-ubos, ang kawalan ng mga high-molecular protein na malapit sa erythrocytes, na may kaugnayan kung saan lumilitaw ang isang pressure interaction, katulad sa likas na katangian ng osmotic pressure ng isang macromolecular solution, na humahantong sa convergence ng mga suspendido na particle. Bilang karagdagan, mayroong teorya na nag-uugnay sa pagsasama-sama ng erythrocyte sa mga erythrocyte factor, na humahantong sa pagbaba sa potensyal ng zeta at pagbabago sa metabolismo at hugis ng mga erythrocytes.
Dahil sa kaugnayan sa pagitan ng lagkit at kakayahan ng pagsasama-sama ng mga erythrocytes, upang masuri ang mga rheological na katangian ng dugo at ang mga tampok ng paggalaw nito sa pamamagitan ng mga sisidlan, kinakailangan na magsagawa ng komprehensibong pagsusuri ng mga tagapagpahiwatig na ito. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang at medyo naa-access na mga pamamaraan para sa pagsukat ng pagsasama-sama ay ang pagtatasa ng rate ng erythrocytesedimentation. Gayunpaman, ang tradisyonal na bersyon ng pagsusulit na ito ay hindi masyadong nagbibigay-kaalaman, dahil hindi nito isinasaalang-alang ang mga rheological na katangian.
Mga paraan ng pagsukat
Ayon sa mga pag-aaral ng mga rheological na katangian ng dugo at mga salik na nakakaapekto sa kanila, maaari itong tapusin na ang pagtatasa ng mga rheological na katangian ng dugo ay apektado ng estado ng pagsasama-sama. Sa ngayon, mas binibigyang pansin ng mga mananaliksik ang pag-aaral ng mga microrheological na katangian ng likidong ito, gayunpaman, ang viscometry ay hindi rin nawala ang kaugnayan nito. Ang mga pangunahing pamamaraan para sa pagsukat ng mga katangian ng dugo ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: na may isang homogenous na stress at strain field - cone-plane, disk, cylindrical at iba pang mga rheometer na may iba't ibang geometry ng mga gumaganang bahagi; na may isang larangan ng mga deformation at stress na medyo hindi pare-pareho - ayon sa prinsipyo ng pagpaparehistro ng acoustic, electrical, mechanical vibrations, mga device na gumagana ayon sa paraan ng Stokes, capillary viscometers. Ito ay kung paano sinusukat ang mga rheological na katangian ng dugo, plasma at serum.
Dalawang uri ng viscometer
Dalawang uri ng viscometer ang kasalukuyang pinakalaganap: rotational at capillary. Ginagamit din ang mga viscometer, ang panloob na silindro nito ay lumulutang sa likidong sinusuri. Ngayon sila ay aktibong nakikibahagi sa iba't ibang pagbabago ng mga rotational rheometer.
Konklusyon
Nararapat ding tandaan na ang kapansin-pansing pag-unlad sa pagbuo ng rheological na teknolohiya ay ginagawang posible lamang na pag-aralan ang biochemical at biophysicalmga katangian ng dugo upang makontrol ang microregulation sa metabolic at hemodynamic disorder. Gayunpaman, ang pagbuo ng mga pamamaraan para sa pagsusuri ng hemorheology, na obhetibong magpapakita ng pagsasama-sama at rheological na katangian ng Newtonian fluid, ay kasalukuyang nauugnay.
