血液流变物理红细胞的流变性质
血液流变学概述
血液流变学概述《血液流变学概述》血液流变学是研究血液流动性质的科学,它从宏观和微观层面上研究血液的流动情况,以及血液的流变学参数。
它包括了血液的黏度、血管阻力、血管弹性等方面。
血液流变学的研究对于理解和预防血液循环系统疾病以及相关疾病的治疗具有重要意义。
血液流变学的研究对象是血液,它是由血浆和血细胞组成。
血浆是由水、蛋白质、荷电分子和溶解物组成的混合物,而血细胞主要包括红细胞、白细胞和血小板。
血液的流动受到多种因素的影响,如血液的物理性质、血管壁的形态和功能等。
血液的黏度是衡量血液流动性的重要参数之一,它取决于血液的成分以及其内部的流动状态。
黏稠的血液会增加血液在血管中的阻力,使得心脏需要更大的工作量来推动血液的循环,从而增加心脏负担,造成心血管系统疾病的发生。
血管的形态和功能对于血液流动性也有着重要的影响。
血管的直径和弯曲程度会影响血液的流动,而血管的壁的弹性会影响心脏的负荷和扩张能力。
血管的狭窄和硬化会导致血液流动阻力增加,从而影响血液的流动性,并增加心脏病发作的风险。
血液流变学的研究不仅可以用于了解正常生理情况下血液的流动性质,还可以用于疾病的诊断和治疗。
通过研究不同疾病状态下的血液流变学变化,可以帮助医生判断疾病的类型和程度,从而制定相应的治疗方案。
临床上常用的血液流变学参数包括血细胞比容、红细胞聚集性和血小板功能等。
这些参数的测量可以通过仪器和方法来实现,例如电子计数器和流变仪等。
总之,血液流变学的研究对于理解、预防和治疗血液循环系统疾病具有重要意义。
通过研究血液的流动情况和流变学参数,可以了解血管功能和血液流动性的改变,从而指导医生进行疾病的诊断和治疗。
血液流变学的进一步研究将有助于开发更有效的治疗方法,改善人们的健康状况。
第十一章 血液的流变性精讲
3.库厄特流动及速度梯度
(1)库厄特流动: 是一种特殊的流动 方式。流体的流动形 态是定常流动,且速 度是从0自下而上正 比例地增加到V0。
(2)库厄特流动的速度梯度 由图可见在位置x和x+△x上,流速分别为v 和v+△v,由于流速是正比例增加的,所以 其速度梯度为: △v/△x=V0/l 可见库厄特流动的速度梯度是定值,处 处相等。
非牛顿流体的粘度 每一个剪变率对应一个粘度,称为 表观粘度。
3.还原粘度 还原粘度是建立在单位红细胞压积的基 础上,其大小的差异主要来自红细胞的流 变性质,如聚集性,变形性。还原粘度大 小主要表征红细胞的流变性。(后面介绍) 4.血液的相对粘度 是全血粘度与血浆粘度之比。 5.比粘度 某液体的粘度与标准参照液粘度之比。当 前医院用毛细管粘度计测定的血液粘度基 本上都是比粘度。
2.牛顿流体粘度与剪切率的关系 • 粘度是度量流体粘滞性的物理量,它反映流体流动时的内 摩擦力大小。在一定的温度下,牛顿流体的剪应力与剪切 率呈线性关系,粘度不随流动状态变化,即与剪切率变化 无关。由此可见,在液体层流中,剪应力与剪切率的比值 是固定的,剪应力趋于0时,剪应力亦趋于0。
(二)非牛顿流体
6.pH及渗透压 pH和渗透压对血液粘度的影响,主要是因为它们引起红 细胞聚集性和变形性的改变。 pH降低可使红细胞膜变硬,细胞变形下降。低渗状态可 使红细胞球形化,变形性降低。高渗条件可使细胞内水分 外流,细胞内粘度升高。因而这些因素都可使低剪切率下 粘度降低,高剪切率下粘度升高。 7.剪切率 非牛顿流体的粘度,随剪切应力或剪切率的变化而变化。 在高剪切率时全血粘度低,而在低剪切率时,全血粘度则 增高。 这是因为低剪切时,红细胞易于发生聚集,高剪切率时 红细胞聚集被冲开,又处于分散状态。剪切率主要是影响 红细胞的聚集与变形,而血液粘度与红细胞聚集和变形密 切相关 。
血流变原理和临床意义
血液流变学检验及临床应用一、血液流变学概述(二)什么是血液流变学血液流变学(Hemorheology )是研究血液及其组分以及与血液接触(de)血管(de)流变性质及变化规律(de)学科.(二)什么是临床血液流变学研究与人体疾病(de)发生、发展、诊断、治疗、预后和疗效评价及药物(de)作用原理等有关(de)血液流变性称为临床血液流变学(Clinical Hemorheology ).(三)血液流变学(de)研究范围1血液(de)宏观流动性,即粘度.2血细胞(de)流变性,主要是红细胞(de)聚集性和变形性.3血浆成分对血液流变性(de)影响,主要是纤维蛋白原,球蛋白等.二、血液流变学基础理论(一)血液(de)流动血液在血管中运动是一种表现为中央流速快,周边流速慢(de)“套管式”流动.而所谓“套管式”流动实际上是一种分层运动,故又称层流. 液体层流(de)模式图(二)血液流变学参数1 内摩擦力(F ):快慢两层液体间能够驱使整体血液流动(de)一对力(拉力与阻力),就称为 内摩擦力.单位:达因2 切应力(τ):在单位面积上所承受(de)粘滞力.单位:Pa (帕斯卡),1Pa=10达因/平方厘米τ = F/S S:两液层之间(de)面积3 切变率(g ):反映快慢两液层之间(de)速度差和距离差.单位:1/秒(s -1)公式:4 粘度(η):切应力(τ)与切变率(g )之比.衡量液体流动时(d e )内摩擦力或阻力(d e )度量.单位:毫帕斯卡·秒(m P a ·S )牛顿粘滞定律:血粘度是衡量血液流动性(d e )指标,粘度愈高流动性愈差,粘度愈低流动性愈好.5 非牛顿液体和牛顿液体全血是非牛顿液体,即全血(de)粘度是随切变率(de)变化而变化;而血浆dHdV g =gτη=被看作是牛顿液体,它(de)粘度与切变率无关.6 血液(d e )相对粘度(ηr )ηb : 全血粘度ηp : 血浆粘度7 表观粘度ηa :全血等非牛顿液体,在特定切变率下测定出来(de)粘度称为这种液体(de)表观粘度. 8 还原粘度ηr e :用Hct 校正后(de)表观粘度.消除Hct 对粘度(de)影响. ηr e =ηb —ηp /ηp 1/H c tHct 与血液粘度之间(de)关系9 血浆粘度血浆粘度(de)特点是不随切变率(de)变化而变化,不论在高或低切变率范围内总是一个常数, 即为牛顿液体.血浆粘度(de)高低与其中所含各种蛋白质、糖类、脂类等高分子物质含量有关.其中蛋白质对血浆粘度影响最大.10 血浆比粘度比粘度一般指某液体(de)粘度与标准参照液粘度(de)比值,常以水或生理盐水(NS )作对照.实际测定多采用血浆和已知粘度(de)净水互相比较(de)方法,二者通过毛细血管(de)时间之比即粘度之比,这个比值就称作血浆(de)比粘度. 11 卡松粘度(c ):是足够高切变率(红细胞变形到极限)下血液粘度趋向(de)极限值.根据Casson 方程推导得:c 为卡松粘度 τ 为切应力τc 为卡森屈服切应力 g 为切变率12 屈服切应力c屈服切应力是低切变率下,纤维蛋白原(d e )桥联作用使红细胞形成立体网络结构而致.故与H c t 和血浆蛋白含量有关,其大小影响微循环中(d e )血液流动性,反映了微循环中(d e )血液郁积状况;也影响低切变率下血液流动中(d e )红ηηηpbr =gc c ττη-=细胞(d e )取向和相互作用13 红细胞聚集指数通过低切变率下血液(d e )相对粘度(ηr )反映红细胞聚集性.当红细胞膜发生病变,或血浆中(d e )成分影响到红细胞膜,使红细胞膜表面(d e )负电荷量减少,则红细胞(d e )聚集性增加.急性心肌梗塞时红细胞聚集性有特殊(de)改变 正常(de)血液,一般50·s -1以上(de)切变率即可使在静止状态下因红细胞聚集而形成(de)聚集体解聚,但在急性心肌梗塞时,患者(de)血液在500·s -1(de)高切变率下,仍然存在一定数量(de)红细胞聚集体,显示了红细胞聚集性(de)异常增高.14 红细胞刚性指数T K通过高切变率下测定血液(d e )表观粘度来判断红细胞(d e )变形能力.(三)血液流变学检验血液粘度 红细胞聚集性 红细胞变形性 其它指标1 血液粘度(1).高、中、低切变率下(de)全血粘度(2).高、中、低切变率下(de)卡松粘度(3).血浆粘度(4).全血还原粘度2 红细胞聚集性指红细胞在低切变率下形成聚集体(d e )性质红细胞聚集性测定或计算方法:(1)在低切变率(1s -1) 下(d e )全血粘度(2)根据粘度计算出红细胞聚集指数(3)血沉(E S R )和血沉方程K 值K 值是去除红细胞比容H c t 影响,评价红细胞聚集性(d e )一个更可靠(d e )指标.(4)红细胞电泳率3 红细胞变形性红细胞变形性指正常红细胞具有能通过比自身直径小(de)毛细血管(de)能力.红细胞变形性测定或计算方法:(1)高切变率,一般是150s -1条件下全血粘度.(2)根据粘度计算红细胞变形指数和刚性指数(3)红细胞滤过指数(4)激光衍射法4 其它指标:红细胞比容Hct 、血浆纤维蛋白原、白细胞流变性、血小板粘附性、血小板聚集性、体外血栓形成测定三、血液流变学指标改变(d e )临床意义1.血粘度降低临床上血粘度降低(de)情况不多,主要是大量失血后机体体液代偿和医源1Hct ln Hct ESR --=K性补偿所致血液稀释化引起.这类病人很少做血液流变学检验,所以出现全血粘度较大幅降低时,一般都是仪器或抽血错误所致.如果出现了全血粘度降低较多时,一定要看红细胞压积是不是有降低,如有是结果可靠性较大,如压积正常就要多检查一下.血浆粘度下降对全血粘度有影响,但不大.2.高、中、低切都升高,且幅度较大这是高危人群、一般有高血压、冠心病等心血管疾病.危险程度依次为高纤维蛋白原>高红细胞聚集指数>高Hct.但是如果其他指标正常,或增加不明显,那么检测结果可能有问题,要复查.3.低切高、高切不高这一类多为缗钱样红细胞聚集引起,可能是红细胞电荷减少,也可能是温度过低使得红细胞易聚集,引起粘度升高.而这种聚集因为高切变速度(de)稀释效应而减少,所以高切不高.由于末梢微循环是在低切变速度下进行(de),所以对于末梢微循环不好(de)病人,如老年人、高危人群也有很大(de)危险性.4.高、中、低切都略有升高如果其他指标正常,只有Hct升高一般是正常(de)生理现象(如到高原);有时Hct可能很高,而粘度上升并不高,这主要是正常情况下人体有调节血粘度(de)能力.当然也可能是高粘血症代偿期.但若其他正常,而血浆粘度高,也可引起全血粘度高, 这类病人有可能处于高凝前期,有很强(de)预报作用.5. 血浆粘度升高最大(de)可能是纤维蛋白原等链状蛋白升高,这类病人可因为链状蛋白形成网状结构引起全血粘度升高,一般血液处于高凝状态,也很危险.至于血糖、血脂高引起(de)血浆粘度一般只是略有升高6. 血脂升高血脂升高病人一般都存在血流变学改变,血脂对血液流变(de)影响主要表现不在粘度上,而是表现在血管上.因此,血粘度高同时伴有高血脂(de)病人是双重因素(de)影响,即使粘度升高不大也要注意.四、血液流变学(d e)临床应用血液粘滞异常综合征血液粘滞异常综合征:若血液流变性质(de)指标明显高于正常值为高粘滞综合征;明显低于正常值为低粘滞综合征高粘滞综合征:由于血液粘度增高,血液流动缓慢,组织血液与氧气供应相对不足所引起(de)临床综合症高粘滞综合征(de)病因(一)血管性疾病1.高血压2.脑卒中(一过性脑缺血发作,脑血栓,脑出血)3.冠心病(心绞痛,急性心肌梗死)4.周围血管病(下肢深静脉血栓,脉管炎,眼视网膜血管病等)(二)代谢性疾病1.糖尿病2.高脂蛋白血症3.高纤维蛋白血症4.高球蛋白血症(三)血液病1.原发性和继发性红细胞增多症2.原发性和继发性血小板增多症3.白血病4.多发性骨髓瘤(四)其他1.休克,脏器衰竭,器官移植,慢性肝炎,肺心病,抑郁性精神病2.中医范围中(d e)血瘀症等。
血液流变学复习题
渗透压公式:
R=8.314J.mol-1.K-1
cRT
溶液的摩尔浓度 单位为mol.L-1
绝对温度,单位为K
π的单位为kPa
注意:
温度一定,渗透压的大小仅由摩 尔浓度决定,并与它成正比,而与微 粒的大小和化学性质无关。
➢简答题:
➢维持血液渗透压恒定的意义:
保持细胞内外水的平衡和细胞的 正常体积;
➢微循环的基本结构: 营养通路 直捷通路 动-静脉短路
➢微循环功能:
1.微循环有几条通路?每条通路的 作用是什么?
三条通路及功能: 1.营养通路: ——物质交换 2.直捷通路: ——输送血液 3.动-静脉短路: ——调节体温
➢血液在微血管中的血流效应:
1.血浆层和红细胞向轴集中 2.Sigma效应 3.法氏效应 4.法-林效应 5.法-林效应的逆转 6.管壁效应
• 血液是非牛顿流体,其表观粘度一定随剪变率增
大而减小。(B )
• 白细胞和红细胞完成其生理功能的过程中有趋边
流动、粘附、聚集等流变性质。( B )
Hemorheology
血液流变学复习思考题
血液流变学
3. 卡森粘度就是血液的表观粘度。( B ) 4. 牛顿流体的应变随应力升高而增大,非牛顿流体 的应变随应力升高而降低。( B ) 5. 红细胞十分柔软,其凹形圆盘的形状都十分有 利于红细胞的变形。( A ) 6. 流动曲线是直线的流体一定是牛顿流体。( B ) 三、单项选择题(每题2分,共16分) 1. 关于人血流变学分区,下列说法正确的是( A ) A、剪变率大于50S-1时,血液可看着是牛顿流体。 B、剪变率在10S-1 ~50S-1时,血液是触变流体。 C、剪变率在10-1S-1 ~10S-1时,血液是假塑性流 D、剪变率小于10-1S-1时,血液是粘弹性体,没有
血流变的原理
血流变的原理血流变的原理是指研究血液在血管内流动过程中所发生的各种流变性质的变化规律和相关机制的科学。
它研究的主要内容包括血液的黏度、流变学参数、血液细胞的变形、血流的阻力以及血流的涡旋、分流、旁路等等。
血流变性质是血液在流动过程中所具有的物理特性。
而血液的物理特性是由血液成分组成的。
人类的血液主要由血浆和血细胞组成。
其中,血浆占血液体积的55%左右,主要由水、蛋白质和其他溶质组成。
血浆中的蛋白质除了提供营养和维持体液平衡外,还参与了许多与血液流变性质相关的功能。
例如,血浆中的纤维蛋白原能够转变为纤维蛋白,形成凝块,起到止血的作用。
同时,血浆中的纤维蛋白原还能够与纤维蛋白聚合物结合,从而降低血液黏度,改善血流动力学。
血细胞主要包括红细胞、白细胞和血小板。
其中,红细胞占血液体积的45%左右,是血液主要的成分,也是血液黏度的决定因素。
红细胞的形状发生变化会影响血液的黏度。
当红细胞膜发生变形,红细胞的直径和细胞体积减小,就会使血液的黏度降低,血流变得顺畅。
血浆中还有纤维蛋白和凝血因子,它们能够促使红细胞聚集成堆,增加血液的黏度。
血液的黏度是血流变性质的一个重要参数。
黏度的大小与多个因素有关。
其中,温度的影响比较明显。
当温度升高时,血液分子之间的相互作用减弱,血液黏度降低;反之,当温度降低时,血液黏度升高。
还有血浆中的蛋白质含量也会影响血液的黏度。
当蛋白质含量升高时,血液的黏度也会升高。
此外,血液中的红细胞变形性和含水率也会影响血液的黏度。
红细胞变形性好、含水率高的血液黏度相对较低。
血流的阻力是衡量血液在循环中受到的阻碍大小的一个参数。
血流阻力的大小决定了血压的高低及一些疾病的发生。
血流阻力主要由血管的几何形态、血管壁的特性、血液的黏度和血流速度决定。
其中,血管的几何形态是最为重要的。
当血管的直径变小,血流阻力就会增加;反之,当血管的直径变大,血流阻力就会减小。
此外,血液中的黏度和速度也会影响血流的阻力大小。
血流变原理及意义
血流变原理及意义
血流变学是一门研究血液流动特性的学科,其中最重要的是血液的流变性质。
血液的流变性质是指血液在血管内流动时所表现出的物理性质,如粘度、流变应力、剪切力等。
血流变性质与血液流动的状况及血管内的阻力密切相关,因此它对于研究血液循环系统的生理学和病理学具有重要意义。
血流变性质受多种因素影响,常见的有血液组成成分、血流速度、血管内径和血液温度等。
其中最重要的是血液组成成分,包括红细胞、白细胞、血小板和血浆等。
红细胞对血液粘度的影响最大,而白细胞和血小板则对血液的流变特性影响较小。
血液流动的状况对于人体的健康至关重要,如血液黏稠度过高会导致心脏负担过重、血栓形成等疾病,而血液黏稠度过低则会影响血液循环和氧气传递等重要功能。
因此,研究血流变性质有助于了解和预防相关疾病,并为相关治疗提供基础。
总之,血流变原理及意义的研究对于深入探究人体循环系统的生理和病理机制,以及预防和治疗相关疾病具有重要意义。
- 1 -。
血液流变学与血流动力学
血液流变学与血流动力学血液流变学和血流动力学是研究血液在血管中流动的两个重要学科。
血液流变学主要研究血液的物理性质和流动特性,而血流动力学则研究血液在血管中的运动规律和血流的力学特性。
这两个学科紧密关联,相互影响,对于了解血液在体内的运动和输送功能具有重要意义。
血液是由红细胞、白细胞、血小板和血浆组成的复杂液体,具有很高的黏滞性和弹性。
血液流变学研究的重点是血液的黏度和变形性。
黏度是衡量血液流动阻力的指标,它受到红细胞浓度、红细胞变形性和血浆黏度等因素的影响。
血液的变形性是指血液在受到剪切力作用下的变形能力,它与红细胞的形态和柔软性密切相关。
血液流变学的研究可帮助我们了解血液在血管中的流动特性,进而对血液循环系统的功能进行评估和改善。
血流动力学研究的是血液在血管中的运动规律和力学特性。
血流动力学的基本原理是庞培定律,即血流速度与压力梯度成正比,与管径的四次方成反比。
血流动力学研究的重点包括血流速度、血流量和血压等参数。
血流速度是衡量血液在血管内流动快慢的指标,它与血管截面积和血流量密切相关。
血流量是指单位时间内通过某一截面的血液量,它与血管的形态和血液的黏度有关。
血压是指血液对血管壁施加的压力,它是维持血流的重要驱动力。
血液流变学和血流动力学的研究不仅可以帮助我们了解血液在血管中的流动规律,还可以为各种心血管疾病的预防和治疗提供理论依据。
例如,血液的高黏度和低变形性可能导致血流阻力增加,增加心脏负荷,甚至导致血栓形成和动脉硬化等疾病的发生。
通过研究血液流变学和血流动力学,可以发现这些异常,及时采取措施进行干预和治疗。
血液流变学和血流动力学是研究血液在血管中流动的重要学科,它们的研究对于了解血液循环系统的功能和疾病的发生机制具有重要意义。
血液流变学研究血液的黏度和变形性,血流动力学研究血液在血管中的运动规律和力学特性。
通过研究这两个学科,可以更好地了解血液在体内的运动和输送功能,预防和治疗心血管疾病,提高人们的健康水平。
血液流变学 生物物理
红细胞的流变性质 --红细胞的变形性
红细胞的变形性在血液循环中,特别是在微循环 中起着重要作用。由于红细胞的这种显著的变形性, 使它能够通过比它本身直径还小的毛细血管。脾脏的 毛细血管最窄,它的平均直径仅有3μm左右。红细胞 的变形性对因动脉硬化血栓形成的非常狭窄的血管中 的循坏,也都起着重要的作用。如果红细胞的变形能 力降低,则吸引粘度增加,因而血流量亦减少。结果 会导致切变率减小,因血液的非牛顿粘性又使血液粘 度增加,血流量减少,从而引起恶性循环。
Nankai University
血液非牛顿粘性的推测
四.有形元素间的相互作用 (1)每个有形元素的诱导流场间的干扰,这是一种 远距离作用。 (2)有形元素相互碰撞引起的动量、能量交换以及 迁移扩散。据估计 =20s-1时,碰撞引起的血小板的 迁移扩散,比布朗运动所引起的扩散率高两个数量 级,这使血小板与管壁碰撞的概率大大增加。 (3)范德瓦耳斯引力、表面静电作用及长链大分子 的连接作用,这些只有当有形元素间距极小时,才 起作用,且与血浆的物理、化学性质有密切关系。
Nankai University
血液的组成及理化特性
影响血液流变性质的主要是红细胞,它可以 看作高度可变形的充液弹性薄壳体。细胞膜 很薄,体积约3-7×103μm。细胞质是血红蛋 白的水溶液,浓度约为33%,PH = 7.4。整 个红细胞的比重约为1.098g/cm3(4 oc),故 血液可看作红细胞与血浆组成的、比重相近 的悬浮液。 血液具有运输、缓冲、免疫和防御及调节体 温的功能。
Nankai University
红细胞的流变性质 --红细胞的变形性
红细胞变形性还决定于红细胞膜的粘弹性质, 而粘弹特性又与细细膜的成分及其在膜中的结构和 排列有关。Blank和Evans等人提出了红细胞膜的 物质结构模型。他们认为红细胞膜外层由脂双层形 成阻止膜表面积变化的紧密内聚性结构,由于这种 结构的液体特性而易于产生变形。膜表面下的骨架 蛋白结构使脂双层具有稳定的力学结构,膜表面下 的血影蛋白网状结构又使红细胞具有抗高剪切的能 力,确保红细胞维持原形或变形后再恢复弹性,而 且还要考虑膜内的粘性损耗过程,因为这一过程限 制了红细胞变形后的恢复率。
血液流变物理
管壁管径 抗凝剂
全血黏度
生物物理学
7.2.3 血液的触变性和粘弹性
触变性的概念:凝胶被摇振后液化,当其静止
后又恢复成凝胶,这种现象称为触变性。
触变流体的特征:(1)当有机械扰动施加于该系
统,能引起等温结构的改变;(2)机械扰动撤除 后一定时间,此系统恢复其原有的结构状态; (3) 流体的流动曲线具有滞后环。
生物物理学
七、管径:全血黏度还与它流过的管子的口 径有关。当管子的口径下降到小于1mm时, 血液的表现黏度随管子口径的减少而降低。 这一现象称为Fahraeus-Lindqvist效应。
生物物理学
八、管壁效应:
Corpley等人的研究指出,当用毛细管黏度计测 量血液的表观黏度时,若在玻璃毛细管的内表面 涂一层薄薄的纤维蛋白,则所测得的表观黏度低 于用毛细管测得的值。对于壁面效应有以下三种 解释:(1)滑移模型 (2)静电模型 (3)表面化学观 点。
生物物理学
7.1 流变物理的基本概念
流变学(rheology):系指研究物体在外力 作用下发生变形和流动的科学,它是一 门介于力学、化学、物理与工程科学之 间的交叉学科。1929年由Bingham(宾汉) 和Crawford(克劳福德)提出。 生物流变学(biorheology) 血液流变学(hemorheology):研究血 液及其有形成分的流动性与形变规律的 流变学科。
生物物理学
7.2.2血液黏度的实验研究
黏度是血液的重要力学性质,也是血 液流变学研究的重要内容之一,血液黏度 对于机体的生理和病理变化均具有重要意 义。
生物物理学
血液具有非牛顿流体的流变性质,主要表现在以下 几个方面: 一、压力——流量曲线
血液流变血名词解释
血液流变血名词解释《血液流变学》血液流变学是研究血液在不同条件下流动特性、变形特性以及与微循环、血流动力学等相关问题的学科。
血液是人体内循环系统中的重要组成部分,其流动性能对于维持正常的生理功能至关重要。
血液的流变学特性与人体健康和疾病密切相关。
在研究血液流变学时,一些重要的血液流变学参数需要进行解释。
以下是一些常见的血液流变学术语的解释:1. 血液黏度:血液黏度是指血液流动时的黏性程度,即血液流动的阻力。
由于血液主要由红细胞和血浆组成,红细胞的数量和流动性能是决定血液黏度的关键因素。
2. 红细胞聚集性:红细胞的聚集性是指红细胞在流动状态下相互结合并形成堆积的能力。
红细胞聚集性的增加会导致血液黏度的增加,从而影响血液的流动性能。
3. 血细胞变形性:血液中的红细胞在流动时需要变形,以适应不同的血管形状。
红细胞的变形性与其细胞膜的弹性有关,而细胞膜的弹性受到许多因素的影响,如温度、pH值、血糖浓度等。
4. 微循环血流:微循环是指从动脉到毛细血管再到静脉的小血管系统,其中包括了毛细血管网。
微循环血流的流动性和流速是维持组织正常功能的重要因素。
5. 血流动力学:血流动力学是研究血液在血管中流动的力学原理和规律的学科。
血流动力学的研究对于了解心血管疾病的发生机制、预防和治疗具有重要借鉴意义。
血液流变学的研究对于临床医学和生物医学领域具有重要的意义。
通过研究血液的流变学特性,可以更好地了解血液在不同状况下的变化,从而帮助医生进行疾病的诊断、治疗和预防。
此外,血液流变学还可以为药物输送系统的设计和优化提供理论基础,促进了生物医学工程的发展。
总之,血液流变学研究了血液在不同状况下的流动和变形特性,以及与微循环、血流动力学等相关的问题。
深入理解血液流变学将有助于加深对人体循环系统和疾病的认识,为医学和生物医学领域的进步提供基础。
血液的流动变形性质与“红细胞”有关的文档
细胞的几何形状
(表面积与体积之比)
红细胞表面积/体积之比也是影响红细胞变形性的重要因素,
如果红细胞为球形、椭圆形和其他形状,则由于表面积与体积之 比降低,故(Gu)其变形能力也降低。由此可见细胞的几何形状对细 胞可变形性有很大的影响。
第十七页,共四十三页。
红细胞(Bao)的 变形
第二十一页,共四十三页。
与聚集有关的因(Yin)素
• 切变率直接影响血细胞聚散,流速高时血细胞呈分散状态,血液 粘度较低,血流缓慢时,血细胞处于聚集状态,血液粘度较高。
当切变率为100—200S-1时,红细胞呈分散状态,1~50S-1时, 红细胞不(Bu)断聚集,小于1S-1时,红细胞常可形成恒定的聚集 物。
第二十三页,共四十三页。
6.管径的影响
Fahraeus-Lindqvist效应: 在管径小(Xiao)于1mm的血管中,血液
的表观粘度随血管的管径的减小而降低
第二十四页,共四十三页。
管径 的影响 (Jing)
• 法-林效应:在管径小(Xiao)于1mm的血管中, 血液的表观粘度随血管的管径的减小而降低
• 4.血沉:血浆球蛋白↑、纤维蛋白原↑、胆固醇↑→叠 连↑→血沉↑
第五页,共四十三页。
第二节 血液的流变(Bian)学特性
• 非牛顿流体就是(Shi)不服从式(1)的流体。
•
其中τ 为剪切应力,Pa;μ 为粘度,Pa·s, 为
剪切率。
第六页,共四十三页。
血液(Ye)的非牛顿性
第七页,共四十三页。
血 浆的组成 (Xue)
血浆(plasma) :
水、血浆蛋白、脂蛋白、 酶、激素、维生素、无机盐和各种
代谢产物(Wu)
生物力学课程——血液流变 学
流场内切变率、速度等
红细胞聚集性增高将导致血液粘 度增加,血流阻力增大,甚至使某些
毛细血管、微小静脉堵塞,组织血液
灌注不足,造成缺血、缺氧、组织中 酸性代谢产物增加,引起酸中毒,使
红细胞聚集进一步增强,变形性减退,
形成恶性循环。
临床多种疾病可引起红细胞聚集性异常。 炎症时免疫球蛋白IgM增加,促使红细胞聚 集性显著增强,其聚集指数显著增加。 缺血性心脏病、心肌梗死患者红细胞聚集
集以及红细胞变形能力进一步下降, 造成恶性循环。
5.血浆粘度(plasma viscosity ,PV)
纤维蛋白原↑
血浆粘度↑ 红细胞聚集性↑ 低切下血液粘度↑↑
血液粘度↑ (低切、高切)
∴纤维蛋白原浓度↑对低切的影响远大于对高切的影响
另外还有其它因素,如血管
直径、壁面效应、温度、PH值、 渗透压、性别、年龄等。
第三节
微循环的流变性
第一节
血液的组成及理化特性
全血的组成(pH=7.4-7.7,ρ=1.054g/cm3)
•血浆
•有形元素
红细胞:影响血液流变性质的主要因素
( RBC ) 高度可变形的充满液体的薄壳体
白细胞 ( WBC )
血小板(blood platelets)
血浆(plasma): •水:91-92% •无机盐和有机物;各占1% •血浆蛋白:7%, 由白蛋白
胞直径同一数量级,甚至更小,这是微循环最基 本的特征,因此引起不同于大血管中的一系列流 变性质和规律。这里仅介绍常涉及的微循环流变 性质——红细胞的向轴集中、血浆层、法-林效
应及其逆转。
一.红细胞的向轴集中和血浆层
(一)红细胞的向轴集中
血液在血管中流动,红细胞有
7-血液流变学
第二节 影响血液粘度的因素
血管内循环着的血液一般不会发生凝固, 主要原因是:
(1)正常的心脏和血管的内膜光滑,不致发生 血小板的破坏; (2)血液中有抗凝物质,如肝素是体内产生的 一种较重要的抗凝物质。它可以抑制凝血酶原 转变为凝血酶,从而抑制纤维蛋白原形成纤维 蛋白; (3)血浆中还有使已形成的纤维蛋白溶解的物 质,可以随时将血管内已形成的纤维蛋白溶解。
血液
电镜下血液中的各成分
第一节
二、血液的理化性质
血液
(一)比重:物质的单位体积重量。 取决于
{
血浆比重 血细胞比重 血细胞比积
血浆蛋白含量 红细胞比积
红细胞比重:1.090×103 N.m-3 血浆比重: 1.025×103-1.030×103 N.m-3 血液比重: 1.050×103-1.060×103 N.m-3
血液粘度是血液流变学的一个重要指标。
第二节 影响血液粘度的因素
研究血液粘度的重要性:
粘度的改变 影响血液流阻 血流灌注
影响血液粘度的因素
{
剪变率 红细胞压积 红细胞聚集 红细胞变形 血浆粘度
第二节 影响血液粘度的因素
一、剪变率 右图是血液的粘度随 剪变率的变化关系。 红细胞压积Hct: 分离出的红细胞所占 血样体积的百分比。 从图可以得出: 血液的粘度随着剪变 率的增大而降低。
cRT
溶液的摩尔浓度 绝对温度,单位为K 单位为mol.L-1 π的单位为Pa。 注意: 温度一定,渗透压的大小仅由摩尔浓度决 定,并与它成正比,而与微粒的大小和化学 性质无关。 血浆渗透压几乎都是由血浆中溶解的晶体 物质形成,血浆的c=0.3mol/L,37oC时血浆的 渗透压为π=0.3×8.314×310=773.2(kPa)
血液流变物理红细胞的流变性质
细胞的内黏度
红细胞的细胞质黏度称为红细胞的内黏 度.血红蛋白是红细胞内最主要的蛋白 ,其理化性质对红细胞内黏度影响很大 .红细胞内黏度随血红蛋白非线性增加 ,正常红细胞内黏度对红细胞变形的影 响不大,变形时能量主要消耗在细胞膜 上.内黏度升高成为影响红细胞变形的 决定因素.
细胞的几何形状
红细胞特有的双凹圆盘形状能确保红细胞良 好地变形.红细胞表面积与体积之间的关系 可用球形指数Si来表示,
如果没有红细胞的变形性,组织和器官 的代谢就无法实现.
影响红细胞变形的内在因素
细胞膜的黏弹性 细胞的内黏度 细胞的几何形状
细胞膜的黏弹性
细胞膜的流动性直接影响红细胞的变形 性。
膜上磷脂能以凝胶相和溶胶相两种状态 存在。凝胶相是磷脂的脂肪酸链 排列整 齐而致密,脂双层流动性小,膜硬度大 ,变形性低;溶胶相是脂肪酸链排列疏 松,脂双层流动性大,膜易变形。
③慢性骨髓增生性疾病:如骨髓纤维化,血涂片可见有核红细胞,
来自髓外造血和纤维化的骨髓。
④脾切除后:骨髓中个别有核红细胞能到达髓窦医学*教育*网整理
,当脾切除后,不能被脾脏扣留,从而进入外周血。
其他:①新月形红细胞:红细胞着色极淡、 残缺不全、体积大、状如新月形、直径约 20μm,见于某些溶血性贫血(如阵发性睡眠 性血红蛋白尿症)。②泪滴形红细胞:红细 胞形如泪滴样或梨状,因细胞内含有Heinz小 体或包涵体,或红细胞膜被粘连而拉长所致
靶形细胞:细胞中央染色较深,外围为苍白区域, 而边缘又深染,形如射击之靶。有时,中央深染区 呈细胞边缘延伸的半岛状或柄状。细胞直径比正常 大,但厚度变薄,由于红细胞内血红蛋白化学成分 发生变异和铁代谢异常所致,形成过程是:红细胞 中血红蛋白溶解成镰状或弓形空白区,随后弓形空 白区两端继续弯曲延伸,形成环形透明带,细胞生 存时间约为正常细胞的一半或更短。见于各种低色 素性贫血(如珠蛋白生成障碍性贫血、HbC病)、 阻塞性黄疸、脾切除后。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
缗钱状红细胞:红细胞互相连接如缗钱状, 是因为血浆中某些蛋白(纤维蛋白原、球蛋 白)增高,使红细胞正负电荷发生改变所致。
16
有核红细胞(幼稚红细胞):除1周内婴幼儿血涂片中可见少量有核红 细胞外,其他则为病理现象,包括:
①溶血性贫血:严重的溶血性贫血、新生儿溶血性贫血、自身免疫
性溶血性贫血、巨幼细胞性贫血。因红细胞大量破坏、机体相对缺氧,
红细胞特有的双凹圆盘形状能确保红细胞良 好地变形.红细胞表面积与体积之间的关系 可用球形指数Si来表示,
系数取4.84是为了使球形时Si=1.正常红 细胞的Si=0.7,越大,红细胞变形性越 小.
8
球形红细胞:细胞中央着色深、体积小、直 径与厚度比小于2.4:1(正常值3.4:1), 球形红细胞气体交换功能较正常红细胞为弱, 且容易导致破坏、溶解。见于遗传性和获得 性球形细胞增多症(如自身免疫溶血性贫血、 直接理化损伤如烧伤等)和小儿。
5
6
细胞的内黏度
红细胞的细胞质黏度称为红细胞的内黏 度.血红蛋白是红细胞内最主要的蛋白, 其理化性质对红细胞内黏度影响很 大.红细胞内黏度随血红蛋白非线性增 加,正常红细胞内黏度对红细胞变形的 影响不大,变形时能量主要消耗在细胞 膜上.内黏度升高成为影响红细胞变形 的决定因素.
7
细胞的几何形状
使红细胞生成素水平增高,骨髓红系增生,网织红细胞和部分幼稚红细
胞提前释放人血,说明骨髓有良好的调节功能。
②造血系统恶性疾患或骨髓转移性肿瘤:各种急、慢性白血病、红
白血病。由于骨髓充满大量白血病细胞而使幼红细胞提前释放,或因髓
外造血所致,有核红细胞以中、晚幼红细胞为主。红白血病时可见更早
阶段幼稚红细胞,并伴形态异常。
13
棘红细胞:细胞表面有针状突起、间距不规 则、长和宽不一。见于遗传性或获得性β-脂 蛋白缺乏症(高达70%~80%)、脾切除后、 酒精中毒性肝病、尿毒症。需与皱缩红细胞 (锯齿状红细胞)鉴别,皱缩红细胞边缘呈 锯齿形、排列紧密、大小相等、外端较尖。
14
裂红细胞:为红细胞碎片或不完整红细胞, 大小不一、外形不规则、呈刺形、盔形、三 角形、扭转形等,是细胞通过阻塞的、管腔 狭小的微血管所致。见于弥散性血管内凝血、 微血管病性溶血性贫血、重型珠蛋白生成障 碍性贫血、巨幼细胞性贫血、严重烧伤。正 常人<2%。
11
口形红细胞:细胞中央有裂缝,中央淡染区 呈扁平状,似张开的口形或鱼口,细胞有膜 异常,Na+通透性增加,细胞膜变硬,使脆 性增加,细胞生存时间缩短。见于口形红细 胞增多症、小儿消化系统疾患引起的贫血、 酒精中毒、某些溶血性贫血、肝病和正常人 (<4%)。
12
镰形红细胞:细胞呈镰刀状、线条状或L、S、 V形等,是含有异常血红蛋白S(HbS)的红 细胞,在缺氧情况下,溶解度减低,形成长 形或尖形结晶体,使细胞膜发生变形。检查 镰形红细胞时需加还原剂如偏亚硫酸钠后观 察。见于镰状细胞贫血(HbS-S,HbS-C)、 镰状细胞特性样本(HbA-S)。
如果没有红细胞的变形性,组织和器官 的代谢就无法实现.
3
影响红细胞变形的内在因素
细胞膜的黏弹性 细胞的内黏度 细胞的几何形状
4
细胞膜的黏弹性
细胞膜的流动性直接影响红细胞的变形 性。
膜上磷脂能以凝胶相和溶胶相两种状态 存在。凝胶相是磷脂的脂肪酸链 排列整 齐而致密,脂双层流动性小,膜硬度大, 变形性低;溶胶相是脂肪酸链排列疏松, 脂双层流动性大,膜易变形。
③慢性骨髓增生性疾病:如骨髓纤维化,血涂片可见有核红细胞,
来自髓外造血和纤维化的骨髓。
④脾切除后:骨髓中个别有核红细胞能到达髓窦医学*教育*网整理,
当脾切除后,不能被脾脏扣留,从而进入外周血。
17
其他:①新月形红细胞:红细胞着色极淡、 残Байду номын сангаас不全、体积大、状如新月形、直径约 20μm,见于某些溶血性贫血(如阵发性睡眠 性血红蛋白尿症)。②泪滴形红细胞:红细 胞形如泪滴样或梨状,因细胞内含有Heinz小 体或包涵体,或红细胞膜被粘连而拉长所致。 见于贫血、骨髓纤维化和正常人。③红细胞 形态不整:出现不规则的奇异形状,如豆状、 梨形、蝌蚪状、麦粒状、棍棒形等。见于某 些感染、严重贫血、巨幼细胞性贫血。
红细胞的形态结构
健康人血红细胞呈双凹圆盘形,平均直径约8μm,其 表面积与体积之比值较大,可供气体交换的面积也 大.
这种特有形状有利于红细胞可塑性变形,能通过比自 身圆盘直径小得多的毛细血管,其表面积与体积的比 值愈大,变形能力愈强.
成熟的红细胞无细胞核,结构比较简单,红细胞由细 胞膜及其内胞浆组成,胞浆为血红蛋白液.红细胞膜 由磷脂双层和膜骨架构成,很容易弯曲和变形.细胞 膜和细胞内液的组成和结构特点为红细胞在流场中容 易变形提供了物质条件.
1
机理推测
双凹面是由于红细胞内纤维物质-收缩 蛋白的骨架支撑作用.
在一定红细胞体积和表面积条件下,双 凹圆盘形使红细胞膜的弯曲总能量最小, 符合能量最低的原理.
红细胞的表面积S与体积V之比大于圆 球的S/V.球形红细胞变形能力最小, 而正常红细胞却有很好的变形性.
2
红细胞的变形性
静止时,红细胞为双凹圆盘形,但受外 力作用易变形,除去外力又恢复原 状.红细胞的变形能力在血液循环中, 特别是在微循环中起着重要的作用.红 细胞可以根据流场情况和血管粗细不断 改变自己的形状.
10
靶形细胞:细胞中央染色较深,外围为苍白区域, 而边缘又深染,形如射击之靶。有时,中央深染区 呈细胞边缘延伸的半岛状或柄状。细胞直径比正常 大,但厚度变薄,由于红细胞内血红蛋白化学成分 发生变异和铁代谢异常所致,形成过程是:红细胞 中血红蛋白溶解成镰状或弓形空白区,随后弓形空 白区两端继续弯曲延伸,形成环形透明带,细胞生 存时间约为正常细胞的一半或更短。见于各种低色 素性贫血(如珠蛋白生成障碍性贫血、HbC病)、 阻塞性黄疸、脾切除后。
9
椭圆形红细胞:细胞呈椭圆形、杆形、两端钝圆、 长轴增大,短轴缩短、长是宽的3~4倍,长径为 12.5μm,横径为2.5μm,其红细胞生存时间一般正 常也可缩短,血红蛋白正常,与遗传性细胞膜异常 基因有关,细胞成熟后呈椭圆形,置于高渗、等渗、 低渗、正常血清内,其椭圆形保持不变。见于遗传 性椭圆形细胞增多症(可达25%~75%)、大细胞 性贫血(可达25%)、缺铁性贫血、骨髓纤维化、 巨幼细胞贫血、镰形细胞性贫血、正常人(约占1%, 不超过15%)。