Диагностическая лаборатория в Уфе
Факторы влияющие на вязкость крови в организме
Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
Вязкость крови в живом организме зависит, в основном, от скорости сдвига, свойств плазмы, относительного объема эритроцитов и механических свойств эритроцитов, температуры.
Скорость сдвига.
Скоростью сдвига называют величину градиента скорости движения параллельных слоев жидкости (
). Вязкость крови зависит от скорости сдвига в диапазоне 0,1-120 с-1. При скорости сдвига100 с-1 вязкость достигает значения асимптотической вязкости и при дальнейшем увеличении скорости сдвига (200 с-1 ) не меняется (рис.10).
Рис. 10. Зависимость вязкости крови и ньютоновской жидкости от скорости сдвига.
При низких скоростях сдвига в крови эритроциты выстраиваются в монетные столбики. Это определяет высокую вязкость крови, которая, строго говоря, в этом случае не может рассматриваться как чистая жидкость. По мере увеличения скорости сдвига, агрегаты эритроцитов распадаются, и вязкость крови снижается, приближаясь постепенно к некоторому пределу. При высоких скоростях сдвига, например, в крупных артериях, кровь можно рассматривать как ньютоновскую жидкость. Только в этом случае кровь рассматривается как суспензия форменных элементов и ее свойства можно изучать in vitro на модели суспензии эритроцитов в физиологическом растворе.Плазма.
Плазма ведёт себя как линейно-вязкая ньютоновская жидкость с относительной вязкостью 1,2. При рассмотрении течения в артериальных сосудах плазма принимается несжимаемой и вязкой с кинематической вязкостью 0,04 см2/с.
Неньютоновский характер крови обусловлен наличием форменных элементов крови, в основном, эритроцитов.
Гематокрит.
Одним из основных факторов, определяющих вязкость крови, является объемная концентрация эритроцитов. Отношение суммарного объема эритроцитов к объему крови называют гематокритом. В норме гематокрит равен 0,4-0,5 отн. ед. С повышением гематокрита вязкость крови увеличивается (рис.11).
Рис. 11.Зависимость вязкости крови от показателя гематокрита.
Механические свойства эритроцитарной мембраны. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудамВ кровеносных сосудах происходит ориентация и агрегация эритроцитов в монетные столбики, а в капиллярах деформация эритроцитов. Условия образования агрегатов в крупных и мелких сосудах различны. Это связано с соотношением размеров сосуда, эритроцита (dэр8 мкм) и агрегата (dагр=10dэр) (см. таблицу 2). Плотность эритроцитов возрастает по мере приближения к оси кровеносного сосуда, что приводит к уплощению профиля скорости, являющегося параболическим в случае ньютоновской жидкости. В прилегающих к стенке сосуда областях кровь оказывается менее плотной. Этот обедненный эритроцитами слой крови ( 1 мкм) является наименее вязким (отн 2, вместо 3,3). Кровь здесь движется быстрее.
В мелких сосудах толщина пристеночного слоя составляет существенную часть поперечного сечения, и, следовательно, гематокрит в капиллярах заметно меньше, чем в крупных сосудах.
Таблица 2.
| № | Сосуды | Соотношение размеров объектов | Особенности структуры течения крови |
| 1 | Крупные сосуды (аорта, артерии) | dсос dагр, dсос dэр | Градиент скорости увеличивается. Агрегаты распадаются на отдельные эритроциты. Вязкость уменьшается. |
| 2 | Мелкие сосуды (мелкие артерии, артериолы) | dсос dагр, dсос =(5-20)dэр | Градиент скорости небольшой. Эритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. Вязкость крови = 0.005 Па.с. |
| 3 | Капилляры | dсос dэр | Эритроциты, деформируясь, проходят через капилляры даже диаметром 3 мкм. |
При микроциркуляции эритроциты и плазма рассматриваются отдельно. Капилляры - мельчайшие сосуды диаметром от 5 до 10 мкм. При течении крови в капиллярах эритроциты проходят по одному и деформируются. Эритроциты протискиваются по капиллярам, диаметр которых меньше диаметра эритроцита (дискоцита).
Эритроциты представляют собой микроскопические двояковогнутые диски диаметром около 8 мкм, толщиной в центре около 1,4 и на периферии - около 2 мкм. В 1 см3 находится их около 5 миллионов эритроцитов. Основное содержимое эритроцита – белок-переносчик кислорода - гемоглобин. Мембрана эритроцита (толщина 7 – 10 нм) с внутренней стороны укреплена цитоскелетом. Наличие цитоскелета не делает эритроцит жестким. Места вогнутости на эритроцитарной мембране не привязаны к конкретным местам мембраны, а могут перемещаться. Эластичность мембраны эритроцита важна для течения крови по капиллярам. Эластичность эритроцитарной мембраны уменьшается со старением эритроцита, а также при некоторых патологиях.
На неньютоновское поведение крови влияют механические свойства мембран эритроцитов, сывороточных белков и плазмы крови, а также явление электровязкости. (Явление электровязкости - у макромолекул, несущих заряд, вязкость больше, поэтому вязкость белков в растворе минимальна в изоэлектрической точке).
Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
Вязкость крови в живом организме зависит, в основном, от скорости сдвига, свойств плазмы, относительного объема эритроцитов и механических свойств эритроцитов, температуры.
Скорость сдвига.
Скоростью сдвига называют величину градиента скорости движения параллельных слоев жидкости (
). Вязкость крови зависит от скорости сдвига в диапазоне 0,1-120 с-1. При скорости сдвига100 с-1 вязкость достигает значения асимптотической вязкости и при дальнейшем увеличении скорости сдвига (200 с-1 ) не меняется (рис.10).
Рис. 10. Зависимость вязкости крови и ньютоновской жидкости от скорости сдвига.
При низких скоростях сдвига в крови эритроциты выстраиваются в монетные столбики. Это определяет высокую вязкость крови, которая, строго говоря, в этом случае не может рассматриваться как чистая жидкость. По мере увеличения скорости сдвига, агрегаты эритроцитов распадаются, и вязкость крови снижается, приближаясь постепенно к некоторому пределу. При высоких скоростях сдвига, например, в крупных артериях, кровь можно рассматривать как ньютоновскую жидкость. Только в этом случае кровь рассматривается как суспензия форменных элементов и ее свойства можно изучать in vitro на модели суспензии эритроцитов в физиологическом растворе.Плазма.
Плазма ведёт себя как линейно-вязкая ньютоновская жидкость с относительной вязкостью 1,2. При рассмотрении течения в артериальных сосудах плазма принимается несжимаемой и вязкой с кинематической вязкостью 0,04 см2/с.
Неньютоновский характер крови обусловлен наличием форменных элементов крови, в основном, эритроцитов.
Гематокрит.
Одним из основных факторов, определяющих вязкость крови, является объемная концентрация эритроцитов. Отношение суммарного объема эритроцитов к объему крови называют гематокритом. В норме гематокрит равен 0,4-0,5 отн. ед. С повышением гематокрита вязкость крови увеличивается (рис.11).
Рис. 11.Зависимость вязкости крови от показателя гематокрита.
Механические свойства эритроцитарной мембраны. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудамВ кровеносных сосудах происходит ориентация и агрегация эритроцитов в монетные столбики, а в капиллярах деформация эритроцитов. Условия образования агрегатов в крупных и мелких сосудах различны. Это связано с соотношением размеров сосуда, эритроцита (dэр8 мкм) и агрегата (dагр=10dэр) (см. таблицу 2). Плотность эритроцитов возрастает по мере приближения к оси кровеносного сосуда, что приводит к уплощению профиля скорости, являющегося параболическим в случае ньютоновской жидкости. В прилегающих к стенке сосуда областях кровь оказывается менее плотной. Этот обедненный эритроцитами слой крови ( 1 мкм) является наименее вязким (отн 2, вместо 3,3). Кровь здесь движется быстрее.
В мелких сосудах толщина пристеночного слоя составляет существенную часть поперечного сечения, и, следовательно, гематокрит в капиллярах заметно меньше, чем в крупных сосудах.
Таблица 2.
| № | Сосуды | Соотношение размеров объектов | Особенности структуры течения крови |
| 1 | Крупные сосуды (аорта, артерии) | dсос dагр, dсос dэр | Градиент скорости увеличивается. Агрегаты распадаются на отдельные эритроциты. Вязкость уменьшается. |
| 2 | Мелкие сосуды (мелкие артерии, артериолы) | dсос dагр, dсос =(5-20)dэр | Градиент скорости небольшой. Эритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. Вязкость крови = 0.005 Па.с. |
| 3 | Капилляры | dсос dэр | Эритроциты, деформируясь, проходят через капилляры даже диаметром 3 мкм. |
При микроциркуляции эритроциты и плазма рассматриваются отдельно. Капилляры - мельчайшие сосуды диаметром от 5 до 10 мкм. При течении крови в капиллярах эритроциты проходят по одному и деформируются. Эритроциты протискиваются по капиллярам, диаметр которых меньше диаметра эритроцита (дискоцита).
Эритроциты представляют собой микроскопические двояковогнутые диски диаметром около 8 мкм, толщиной в центре около 1,4 и на периферии - около 2 мкм. В 1 см3 находится их около 5 миллионов эритроцитов. Основное содержимое эритроцита – белок-переносчик кислорода - гемоглобин. Мембрана эритроцита (толщина 7 – 10 нм) с внутренней стороны укреплена цитоскелетом. Наличие цитоскелета не делает эритроцит жестким. Места вогнутости на эритроцитарной мембране не привязаны к конкретным местам мембраны, а могут перемещаться. Эластичность мембраны эритроцита важна для течения крови по капиллярам. Эластичность эритроцитарной мембраны уменьшается со старением эритроцита, а также при некоторых патологиях.
На неньютоновское поведение крови влияют механические свойства мембран эритроцитов, сывороточных белков и плазмы крови, а также явление электровязкости. (Явление электровязкости - у макромолекул, несущих заряд, вязкость больше, поэтому вязкость белков в растворе минимальна в изоэлектрической точке).
Вопрос 6. 15 минут. Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме. Особенности течения крови в крупных и мелких сосудах
Кровь относят к неньютоновским жидкостям. Кровь представляет собой взвесь форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и т. п.) в плазме. Вязкость крови в норме равна 4-5 мПа.с. Для сравнения, вязкость воды при температуре 200С равна 1 мПа.с. При различных патологиях значения вязкости крови колеблется в пределах от 1,7 до 22,9 мПа.с.
Таблица. 1
Относительные вязкости крови, плазмы и сыворотки крови.
(Относительной вязкостью биологической жидкости называют отношение ее вязкости к вязкости воды.)
| Жидкость | Относительная вязкости, отн. ед. | |
| цельная кровь | мужчины | 4,3 5,3 |
| женщины | 3,9 4,9 | |
| плазма | 1,5 1,8 | |
| сыворотка крови | 1,4 1,7 |
Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
Реологические свойства крови зависят, в основном, от скорости сдвига, свойств плазмы, относительного объема эритроцитов и механических свойств эритроцитов.
Скорость сдвига.
Скоростью сдвига называют величину градиента скорости движения параллельных слоев жидкости (
). Вязкость крови зависит от скорости сдвига в диапазоне 0,1-120 с-1. При скорости сдвига100 с-1 вязкость достигает значения асимптотической вязкости и при дальнейшем увеличении скорости сдвига (200 с-1 ) не меняется (рис.10).
Рис. 10.
Зависимость вязкости крови и ньютоновской жидкости от скорости сдвига.
При низких скоростях сдвига в крови эритроциты выстраиваются в монетные столбики. Это определяет высокую вязкость крови, которая, строго говоря, в этом случае не может рассматриваться как чистая жидкость. По мере увеличения скорости сдвига, агрегаты эритроцитов распадаются, и вязкость крови снижается, приближаясь постепенно к некоторому пределу. При высоких скоростях сдвига, например, в крупных артериях, кровь можно рассматривать как ньютоновскую жидкость. Только в этом случае кровь рассматривается как суспензия форменных элементов и ее свойства можно изучать in vitro на модели суспензии эритроцитов в физиологическом растворе.
Плазма.
Плазма ведёт себя как линейно-вязкая ньютоновская жидкость с относительной вязкостью 1,2. При рассмотрении течения в артериальных сосудах плазма принимается несжимаемой и вязкой с кинематической вязкостью 0,04 см2/с.
Неньютоновскому характеру крови придает наличие форменных элементов крови, в основном, эритроцитов.
Гематокрит.
Одним из основным факторов, определяющих вязкость крови является объемная концентрация эритроцитов. Отношение суммарного объема эритроцитов к объему плазмы крови называют гематокритом (Vэр/Vпл). В норме гематокрит равен 0,4-0,5 отн. ед. С повышением гематокрита вязкость крови увеличивается (рис.11).
Рис. 11.
Зависимость вязкости крови от показателя
гематокрита.
Механические свойства эритроцитарной мембраны. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудам
В кровеносных сосудах происходит ориентация и агрегация эритроцитов в монетные столбики, а в капиллярах деформация эритроцитов. Условия образования агрегатов различны в крупных и мелких сосудах. Это связано с соотношением размеров сосуда, эритроцита (dэр8 мкм) и агрегата (dагр=10dэр) (см. таблицу 2). Плотность эритроцитов возрастает по мере приближения к оси кровеносного сосуда, что приводит к уплощению профиля скорости, являющегося параболическим в случае ньютоновской жидкости. В прилегающих к стенке сосуда областях кровь оказывается менее плотной. Этот обедненный эритроцитами слой крови ( 1 мкм) является наименее вязким (отн 2, вместо 3,3). Кровь здесь движется быстрее.
В мелких сосудах толщина пристеночного слоя составляет существенную часть поперечного сечения, и, следовательно, гематокрит в капиллярах заметно меньше, чем в крупных сосудах.
Таблица 2.
| № | Сосуды | Соотношение размеров объектов | Особенности структуры течения крови |
| 1 | Крупные сосуды (аорта, артерии) | dсос dагр, dсос dэр | Градиент скорости небольшой. Эритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. Вязкость крови = 0.005 Па.с. |
| 2 | Мелкие сосуды (мелкие артерии, артериолы) | dсос dагр, dсос =(5-20)dэр | Градиент скорости увеличивается. Агрегаты распадаются на отдельные эритроциты. Вязкость уменьшается. |
| 3 | Капилляры | dсос dэр | Эритроциты, деформируясь, проходят через капилляры даже диаметром 3 мкм. |
При микроциркуляции эритроциты и плазма рассматриваются отдельно. Капилляры - мельчайшие сосуды диаметром от 5 до 10 мкм. При течении крови в капиллярах эритроциты могут проходить только по одному, а в более узких они даже деформируются. Эритроциты протискиваются по капиллярам, диаметр которых меньше диаметра эритроцита (дискоцита).
Эритроциты представляют собой микроскопические двояковогнутые диски диаметром около 8 мкм, толщиной в центре около 1,4 и на периферии - около 2 мкм. В 1 см3 находится их около 5 миллионов эритроцитов. Основное содержимое эритроцита – белок-переносчик кислорода - гемоглобин. Мембрана эритроцита (толщина 7 – 10 нм) с внутренней стороны укреплена цитоскелетом. Наличие цитоскелета не делает эритроцит жестким. Места вогнутости на эритроцитарной мембране не привязаны к конкретным местам мембраны, а могут перемещаться. Эластичность мембраны эритроцита важна для течения крови по капиллярам. Эластичность эритроцитарной мембраны уменьшается со старением эритроцита, а также при некоторых патологиях.
На неньютоновское поведение крови влияют механические свойства мембран эритроцитов, сывороточных белков и плазмы крови, а также явление электровязкости. (Явление электровязкости - у макромолекул, несущих заряд, вязкость больше, поэтому вязкость белков в растворе минимальна в изоэлектрической точке).
Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
Вязкость крови в живом организме зависит, в основном, от скорости сдвига, свойств плазмы, относительного объема эритроцитов и механических свойств эритроцитов, температуры.
Скорость сдвига.
Скоростью сдвига называют величину градиента скорости движения параллельных слоев жидкости (
). Вязкость крови зависит от скорости сдвига в диапазоне 0,1-120 с-1. При скорости сдвига100 с-1 вязкость достигает значения асимптотической вязкости и при дальнейшем увеличении скорости сдвига (200 с-1 ) не меняется (рис.10).
Рис. 10. Зависимость вязкости крови и ньютоновской жидкости от скорости сдвига.
При низких скоростях сдвига в крови эритроциты выстраиваются в монетные столбики. Это определяет высокую вязкость крови, которая, строго говоря, в этом случае не может рассматриваться как чистая жидкость. По мере увеличения скорости сдвига, агрегаты эритроцитов распадаются, и вязкость крови снижается, приближаясь постепенно к некоторому пределу. При высоких скоростях сдвига, например, в крупных артериях, кровь можно рассматривать как ньютоновскую жидкость. Только в этом случае кровь рассматривается как суспензия форменных элементов и ее свойства можно изучать in vitro на модели суспензии эритроцитов в физиологическом растворе.Плазма.
Плазма ведёт себя как линейно-вязкая ньютоновская жидкость с относительной вязкостью 1,2. При рассмотрении течения в артериальных сосудах плазма принимается несжимаемой и вязкой с кинематической вязкостью 0,04 см2/с.
Неньютоновский характер крови обусловлен наличием форменных элементов крови, в основном, эритроцитов.
Гематокрит.
Одним из основных факторов, определяющих вязкость крови, является объемная концентрация эритроцитов. Отношение суммарного объема эритроцитов к объему крови называют гематокритом. В норме гематокрит равен 0,4-0,5 отн. ед. С повышением гематокрита вязкость крови увеличивается (рис.11).
Рис. 11.Зависимость вязкости крови от показателя гематокрита.
Механические свойства эритроцитарной мембраны. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудамВ кровеносных сосудах происходит ориентация и агрегация эритроцитов в монетные столбики, а в капиллярах деформация эритроцитов. Условия образования агрегатов в крупных и мелких сосудах различны. Это связано с соотношением размеров сосуда, эритроцита (dэр8 мкм) и агрегата (dагр=10dэр) (см. таблицу 2). Плотность эритроцитов возрастает по мере приближения к оси кровеносного сосуда, что приводит к уплощению профиля скорости, являющегося параболическим в случае ньютоновской жидкости. В прилегающих к стенке сосуда областях кровь оказывается менее плотной. Этот обедненный эритроцитами слой крови ( 1 мкм) является наименее вязким (отн 2, вместо 3,3). Кровь здесь движется быстрее.
В мелких сосудах толщина пристеночного слоя составляет существенную часть поперечного сечения, и, следовательно, гематокрит в капиллярах заметно меньше, чем в крупных сосудах.
Таблица 2.
| № | Сосуды | Соотношение размеров объектов | Особенности структуры течения крови |
| 1 | Крупные сосуды (аорта, артерии) | dсос dагр, dсос dэр | Градиент скорости увеличивается. Агрегаты распадаются на отдельные эритроциты. Вязкость уменьшается. |
| 2 | Мелкие сосуды (мелкие артерии, артериолы) | dсос dагр, dсос =(5-20)dэр | Градиент скорости небольшой. Эритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. Вязкость крови = 0.005 Па.с. |
| 3 | Капилляры | dсос dэр | Эритроциты, деформируясь, проходят через капилляры даже диаметром 3 мкм. |
При микроциркуляции эритроциты и плазма рассматриваются отдельно. Капилляры - мельчайшие сосуды диаметром от 5 до 10 мкм. При течении крови в капиллярах эритроциты проходят по одному и деформируются. Эритроциты протискиваются по капиллярам, диаметр которых меньше диаметра эритроцита (дискоцита).
Эритроциты представляют собой микроскопические двояковогнутые диски диаметром около 8 мкм, толщиной в центре около 1,4 и на периферии - около 2 мкм. В 1 см3 находится их около 5 миллионов эритроцитов. Основное содержимое эритроцита – белок-переносчик кислорода - гемоглобин. Мембрана эритроцита (толщина 7 – 10 нм) с внутренней стороны укреплена цитоскелетом. Наличие цитоскелета не делает эритроцит жестким. Места вогнутости на эритроцитарной мембране не привязаны к конкретным местам мембраны, а могут перемещаться. Эластичность мембраны эритроцита важна для течения крови по капиллярам. Эластичность эритроцитарной мембраны уменьшается со старением эритроцита, а также при некоторых патологиях.
На неньютоновское поведение крови влияют механические свойства мембран эритроцитов, сывороточных белков и плазмы крови, а также явление электровязкости. (Явление электровязкости - у макромолекул, несущих заряд, вязкость больше, поэтому вязкость белков в растворе минимальна в изоэлектрической точке).
