Mehaanika valdkond, mis uurib tõelise pideva keskkonna, mille üheks esindajaks on struktuurse viskoossusega mitte-Newtoni vedelikud, deformatsiooni ja voolamise tunnuseid, on reoloogia. Selles artiklis käsitleme vere reoloogilisi omadusi. Mis see on, selgub.
Definitsioon
Tüüpiline mitte-Newtoni vedelik on veri. Seda nimetatakse plasmaks, kui selles puuduvad moodustunud elemendid. Seerum on plasma, milles puudub fibrinogeeni.
Hemorheoloogia ehk reoloogia uurib mehaanilisi mustreid, eriti seda, kuidas muutuvad vere füüsikalised ja kolloidsed omadused tsirkulatsiooni käigus erinevatel kiirustel ja veresoonte voodi erinevates osades. Selle omadused, vereringe funktsionaalne seisund, südame kontraktiilsus määravad vere liikumise kehas. Kui lineaarne voolukiirus on väike, liiguvad vereosakesed soone teljega paralleelselt ja üksteise suunas. Sel juhul on voolul kihiline iseloom ja voolu nimetatakse laminaarseks. Mis siis onreoloogilised omadused? Lisateavet selle kohta hiljem.
Mis on Reynoldsi arv?
Lineaarkiiruse suurenemise ja teatud väärtuse ületamise korral, mis on kõikidel anumatel erinev, muutub laminaarne vool kaootiliseks keeriseks, mida nimetatakse turbulentseks. Laminaarselt turbulentsele liikumisele ülemineku kiirus määrab Reynoldsi arvu, mis on veresoonte puhul ligikaudu 1160. Reynoldsi arvude järgi võib turbulents tekkida ainult suurte veresoonte hargnemiskohtades, samuti aordis. Vedelik liigub laminaarselt läbi paljude veresoonte.
Kiirus ja nihkepinge
Mitte ainult verevoolu mahuline ja lineaarne kiirus pole oluline, veresoone suunas liikumist iseloomustavad veel kaks olulisemat parameetrit: kiirus ja nihkepinge. Nihkepinge iseloomustab jõudu, mis mõjub vaskulaarse pinna ühikule pinna tangentsiaalses suunas, mõõdetuna paskalites või düünides/cm2. Nihkekiirust mõõdetakse pöördsekundites (s-1), mis tähendab, et see on paralleelselt liikuvate vedelikukihtide vahelise liikumiskiiruse gradiendi suurus nendevahelise kaugusühiku kohta.
Millistest näitajatest sõltuvad reoloogilised omadused?
Pinge ja nihkekiiruse suhe määrab vere viskoossuse, mõõdetuna mPas-des. Tahke vedeliku viskoossus sõltub nihkekiiruse vahemikust 0,1-120s-1. Kui nihkekiirus on >100s-1, ei muutu viskoossus nii märgatav alt ja pärast nihkekiiruse 200s-1 saavutamist peaaegu mitte.on muutumas. Suure nihkekiirusega mõõdetud väärtust nimetatakse asümptootiliseks. Peamised viskoossust mõjutavad tegurid on rakuelementide deformeeritavus, hematokrit ja agregatsioon. Ja arvestades asjaolu, et vereliistakute ja valgeverelibledega võrreldes on palju rohkem punaseid vereliblesid, määravad need peamiselt punased verelibled. See kajastub vere reoloogilistes omadustes.
Viskoossustegurid
Kõige olulisem viskoossust määrav tegur on punaste vereliblede mahukontsentratsioon, nende keskmine maht ja sisaldus, seda nimetatakse hematokritiks. See on ligikaudu 0,4-0,5 l / l ja määratakse vereproovist tsentrifuugimise teel. Plasma on Newtoni vedelik, mille viskoossus määrab valkude koostise ja see sõltub temperatuurist. Viskoossust mõjutavad kõige enam globuliinid ja fibrinogeen. Mõned teadlased usuvad, et olulisem tegur, mis põhjustab plasma viskoossuse muutumist, on valkude suhe: albumiin / fibrinogeen, albumiin / globuliinid. Suurenemine toimub agregatsiooni käigus, mille määrab täisvere mitte-Newtoni käitumine, mis määrab punaste vereliblede agregatsioonivõime. Erütrotsüütide füsioloogiline agregatsioon on pöörduv protsess. Seda see ongi – vere reoloogilised omadused.
Erütrotsüütide poolt agregaatide moodustumine sõltub mehaanilistest, hemodünaamilistest, elektrostaatilistest, plasma- ja muudest teguritest. Tänapäeval on mitmeid teooriaid, mis selgitavad erütrotsüütide agregatsiooni mehhanismi. Tänapäeval on kõige tuntum sillateooria.mehhanism, mille abil erütrotsüütide pinnale adsorbeeritakse sillad suurtest molekulaarsetest valkudest, fibrinogeenist, Y-globuliinidest. Agregatsiooni netojõud on nihkejõu (põhjustab lagunemist), negatiivselt laetud erütrotsüütide elektrostaatilise tõukekihi ja sildades avalduva jõu vahe. Mehhanism, mis vastutab negatiivselt laetud makromolekulide, st Y-globuliini, fibrinogeeni fikseerimise eest erütrotsüütidel, ei ole veel täielikult teada. Arvatakse, et molekulid on seotud hajutatud van der Waalsi jõudude ja nõrkade vesiniksidemete tõttu.
Mis aitab hinnata vere reoloogilisi omadusi?
Miks toimub erütrotsüütide agregatsioon?
Erütrotsüütide agregatsiooni seletust seletatakse ka ammendumise, kõrgmolekulaarsete valkude puudumisega erütrotsüütide lähedal, millega seoses ilmneb rõhu interaktsioon, mis on olemuselt sarnane makromolekulaarse lahuse osmootse rõhuga, mis viib hõljuvate osakeste lähenemine. Lisaks on olemas teooria, mis seob erütrotsüütide agregatsiooni erütrotsüütide faktoritega, mis viib zeta potentsiaali vähenemiseni ning erütrotsüütide metabolismi ja kuju muutumiseni.
Erütrotsüütide viskoossuse ja agregatsioonivõime vahelise seose tõttu on vere reoloogiliste omaduste ja selle veresoontes liikumise tunnuste hindamiseks vaja läbi viia nende näitajate põhjalik analüüs. Üks levinumaid ja ligipääsetavamaid meetodeid agregatsiooni mõõtmiseks on erütrotsüütide arvu hindamine.settimine. Selle testi traditsiooniline versioon ei ole aga kuigi informatiivne, kuna see ei võta arvesse reoloogilisi omadusi.
Mõõtmismeetodid
Vere reoloogiliste tunnuste ja neid mõjutavate tegurite uuringute põhjal võib järeldada, et vere reoloogiliste omaduste hindamist mõjutab agregatsiooniseisund. Tänapäeval pööravad teadlased rohkem tähelepanu selle vedeliku mikroreoloogiliste omaduste uurimisele, kuid ka viskosimeetria pole oma tähtsust kaotanud. Peamised vere omaduste mõõtmise meetodid võib jagada kahte rühma: homogeense pinge- ja deformatsiooniväljaga - koonustasapinnalised, ketas-, silindrilised ja muud erineva tööosade geomeetriaga reomeetrid; deformatsioonide ja pingete väljaga suhteliselt ebahomogeensed - akustiliste, elektriliste, mehaaniliste vibratsioonide registreerimispõhimõtte järgi, Stokesi meetodil töötavad seadmed, kapillaarviskosimeetrid. Nii mõõdetakse vere, plasma ja seerumi reoloogilisi omadusi.
Kahte tüüpi viskosimeetrid
Praegu on kõige levinumad kaht tüüpi viskosimeetrid: pöörlevad ja kapillaarsed. Kasutatakse ka viskosimeetreid, mille sisemine silinder ujub testitavas vedelikus. Nüüd tegelevad nad aktiivselt pöörlevate reomeetrite erinevate modifikatsioonidega.
Järeldus
Samuti väärib märkimist, et märgatav areng reoloogilise tehnoloogia arengus võimaldab lihts alt uurida biokeemilisi ja biofüüsikalisivere omadused metaboolsete ja hemodünaamiliste häirete mikroregulatsiooni kontrollimiseks. Sellegipoolest on praegu aktuaalne selliste hemorheoloogia analüüsimeetodite väljatöötamine, mis objektiivselt kajastaksid Newtoni vedeliku agregatsiooni ja reoloogilisi omadusi.
