血液流变学电子教案3-3、4

第三节血液的本构方程一、血液的卡森方程cc当血液的红细胞压积大于某一数值（Hct5%-8%）时，血液的流变特性可用卡森方程描述：从图可以看出，卡森粘度是一个常量，且对应于不同的Hct，卡森粘度亦不同，因各条线并不平行。第三节血液的本构方程二、血液的屈服应力形成立体网络结构所致。其大小与Hct、纤维蛋白的含量有关，具体关系式为10.36(1)1cBHct卡森屈服应力cc截距：cc存在的原因：在低剪变率下，纤维蛋白的桥联作用使红细胞第三节血液的本构方程(0.1)(0.5)cFHCTC适用范围：Hct﹥0.10，0.21﹤CF﹤0.4610.36(1)1cBHctB是纤维蛋白原浓度的函数上式成立的条件是红细胞压积﹥Hc。血液的屈服应力还有如下经验公式：纤维蛋白原的浓度（g.dl-1）第三节血液的本构方程足够高的剪变率下，血液趋向牛顿流体，这时的粘度为卡森粘度。管壁处：剪变率足够高，影响不明显。轴心处：剪变率足够小，血液会聚集在一起而整体移动。屈服应力的测定卡森粘度的意义：ccccc屈服应力对血流的影响第三节血液的本构方程c现象分析：rcccc流动不流动第三节血液的本构方程三、人血的流变性分区为了进一步分析人血的流变性，我们把血液的粘度随剪变率的变化，分成四个区段进行讨论。第三节血液的本构方程流体类型粘度变化原因1.﹥50s-1牛顿流体定值红细胞变形到极限2.10﹤﹤50s-1假塑性流体减小红细胞变形3.10-1﹤﹤10s-1触变流体减小红细胞解聚4.﹤10-1s-1粘弹性体无穷红细胞形成聚集体第四节红细胞的流变性一、红细胞的变形性二、红细胞的聚集性第四节红细胞的流变性一、红细胞的变形性（一）红细胞的基本结构电镜下的红细胞成熟的红细胞没有细胞核，富含血红蛋白。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，呈红色。它在氧含量高的地方容易与氧结合，在氧含量低的地方又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧的功能。红细胞从显微镜下可以看到，血细胞中数量最多的是红细胞。红细胞呈两面凹的圆饼状。第四节红细胞的流变性由细胞膜及内溶液组成。（1）红细胞膜：①成分：蛋白质（占50%，膜血影蛋白、肌动蛋白和锚蛋白）脂类（占42%，有磷脂、糖脂和胆固醇）糖类（占8%）②组成：脂双层和膜骨架组成。这种结构对红细胞的流变性起着非常重要的作用。怎样体现？关于红细胞的一些数据结构第四节红细胞的流变性（2）红细胞的内溶液：血红蛋白（MCH）溶液，正常人体的含量为27-37g.dl-1之间。（二）决定红细胞变形性的内在因素{红细胞膜的力学性质红细胞内液粘度红细胞的几何形状原因有三方面第四节红细胞的流变性1、红细胞膜的力学性质：流动性和粘弹性（1）红细胞膜的流动性：是它重要力学特性，可直接影响红细胞的变形性，膜的流动性越好，红细胞的变形性也越好。这一特性决定于膜的组成成分、结构、组成物质的状态。红细胞的坦克履带样运动的作用：充分发挥运输氧气的功能；还有利于红细胞经受较大的剪应力而不易破裂，也有利于红细胞的变形。第四节红细胞的流变性（2）红细胞膜的粘弹性：这是它的又一重要力学特性。膜的粘弹性变化，红细胞膜的变形性也要改变（膜的硬度越大，变形性越差）。而这一力学特性决定于膜的成分，以及这些成分在膜中的结构和排列。红细胞膜对外力的反应：决定于作用力的大小和时间。t﹤100s弹性体t﹥5-10min粘弹性体第四节红细胞的流变性2、红细胞内液粘度：它是影响红细胞可变形性的又一重要因素。内液粘度升高，红细胞的可变形性降低。而内液粘度受细胞平均血红蛋白浓度和血红蛋白物理化学性质的影响。（1）内液粘度与平均血红蛋白浓度的关系：血红蛋白的浓度在27-37g.dl-1时，对内液粘度的影响不大；当血红蛋白的浓度超过37g.dl-1时，红细胞的内液粘度随血红蛋白浓度的升高而指数规律增长。这时对红细胞的可变形性是决定性因素。第四节红细胞的流变性（2）物理化学性质：溶解度、稳定性、氧饱和度、氧分压等.凡是引起红细胞内液粘度升高的，红细胞的变形性都将降低；凡是引起红细胞内液粘度下降的，红细胞的变形性都将增加。3、红细胞的几何形状（1）红细胞的变形性与体积、表面积有关表面积体积红细胞135µm2100µm3同体积的圆球100µm2第四节红细胞的流变性AVsi/84.43/2（2）球形指数：球形指数越大的物体，变形性越差。其值在0～1之间，正常红细胞的球形指数约为0.7。第四节红细胞的流变性（三）影响红细胞变形的外在因素：因为细胞都生活在血细胞和血浆的外环境之中，外环境的变化必然会影响红细胞变形。主要有以下几种：2、毛细血管的直径：直径越小，RBC变形程度越大。1、流场中的剪变率：在一定范围内，RBC的变形程度随剪应力的增大而增大。超过一定值，其变形十分缓慢。第四节红细胞的流变性3、血细胞浓度：血细胞浓度增加，红细胞的变形程度也增加。4、介质粘度：相同剪变率下，红细胞的变形程度受介质粘度的影响。介质粘度愈高，红细胞变形愈大，即长轴愈长。怎样解释：由牛顿粘滞定律来解释。结论得出见图4-9所示。第四节红细胞的流变性5、PH值：PH值的改变影响红细胞的变形性（不是变形程度）原因有两点：（1）PH值变化可改变膜物质的性质；（2）PH值的下降还可以改变红细胞的球形指数。第四节红细胞的流变性6、渗透压：红细胞所处介质的渗透压可影响红细胞的变形性。在低中：水分由介质流入细胞内，使红细胞的球形指数增大；同时水分进入细胞内，可降低血红蛋白的浓度，内液粘度降低，改变红细胞的变形性。但球形指数的作用超过内液粘度的作用，红细胞的变形性降低。在高渗透压介质中：以上两种作用相反，还有红细胞表面吸附增强，导致红细胞膜的硬度增加。这三种综合作用决定红细胞在高渗介质中的变形性。第四节红细胞的流变性在等渗状态在低渗状态在高渗状态第四节红细胞的流变性二、红细胞的聚集性1、聚集性：在低剪变率下，红细胞能形成聚集体的性质，它是血液具有非牛顿性的重要原因之一（另一重要原因？）2、影响红细胞的原因：（1）血浆蛋白的桥联作用：（聚集体形成的物质基础）（2）剪变率作用：（对聚集和聚集体的解聚起决定性）（3）静电斥力作用：（对聚集起抑制或对解聚促进）红细胞的聚集或解聚取决于上述三方面共同作用的结果。