03血液流變學(xué)

1、,,,,,,,,,,血液流變學(xué),,第三章 血液的流變特性,電鏡下的血液成分,Contents,,,,,血液流變學(xué),,第三章 血液的流變特性,內(nèi)容簡介,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),1.了解血液的組成。,2.掌握紅細(xì)胞壓積、比容概念。,學(xué)習(xí)要求：,? 血液的組成,? 理化性質(zhì),,3.理解滲透壓概念。,4.了解血液的電特性。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,一、血液的組成,血漿（牛頓流體）,,,,,血液的流變

2、性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血液加入抗凝劑后，經(jīng)過靜止、離心等方法所得到的淡黃色透明液體部分是血漿。,水（91%-92%）,其他物質(zhì),,血漿蛋白,非蛋白質(zhì)含氮化合物,不含氮的有機(jī)化合物,無機(jī)鹽,,血漿,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血細(xì)胞比容：血細(xì)胞在總血量中的容積百分比≈紅細(xì)胞比容。,,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血細(xì)胞壓積：血細(xì)胞與血漿分離后，測得的血細(xì)胞體積所占血樣體積的百分比。,男：

3、40—50%,女： 37—48%,因?yàn)殡x心分離出來的血細(xì)胞帶有少許血漿，所以血細(xì)胞壓積約小于血細(xì)胞比容。,參考范圍：,紅細(xì)胞壓積(HCT)：紅細(xì)胞與血漿分離后，測得的紅細(xì)胞體積所占血樣體積的百分比，用Hct表示。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血細(xì)胞正常數(shù)據(jù),,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,電鏡下的血液成分,顯微鏡下的血液,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血小板,白細(xì)胞,電鏡下的各種血

4、細(xì)胞,紅細(xì)胞,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,二、血液的理化性質(zhì),2.比重,?RBC >?血漿, 靜止時(shí), 比重差使RBC下沉, 與血漿分開。,血沉ESR:示RBC沉降快慢，是RBC聚集程度、聚集傾向的表征量。,常以單位時(shí)間血漿柱高度示之。單位： mm/h,,1.色澤：紅色，動(dòng)脈血鮮紅，靜脈血暗紅。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,3. 滲透壓?：,滲透現(xiàn)象：水分子從純水或濃度較低的溶液中通過半

5、透膜向濃度較高的溶液中擴(kuò)散的現(xiàn)象。,滲透壓?：促使水分子從半透膜另一側(cè)向溶液中滲透的力量。濃度越大的溶液，滲透壓越高。水分子總是從低滲溶液經(jīng)過半透膜向高滲溶液滲透。,,(Pa),,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,溫度一定，滲透壓的大小僅由摩爾濃度決定，并與與溶質(zhì)顆粒數(shù)目的多少呈正比，而與微粒的大小和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。,正常人血漿π= 770（kPa）,(Pa),包括：晶體滲透壓(低分子晶體物質(zhì)產(chǎn)生的滲透壓 )和膠體滲透壓(高分

6、子膠體物質(zhì)產(chǎn)生的滲透 )。,毫滲透摩爾濃度（毫滲量/升）：mOsm·L-1,是指1升溶液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種溶質(zhì)微粒的總和。臨床上常用它來衡量和比較滲透壓。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,正常人血漿π= 300mOsm/L,π的改變→RBC變形能力的改變,,正常情況下，血細(xì)胞內(nèi)外滲透壓是相等的。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,紅細(xì)胞在等滲溶液中形態(tài)正常，在低滲溶液中膨脹(水滲入)，在高滲溶

7、液中皺縮(水滲出)。都將使紅細(xì)胞的變形性降低。,人血紅細(xì)胞在高滲狀態(tài),人血紅細(xì)胞在低滲狀態(tài),,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血漿滲透壓恒定的意義,保持細(xì)胞內(nèi)外水的平衡和細(xì)胞的正常體積；調(diào)節(jié)血管內(nèi)外水的平衡和維持正常的血漿容量。同時(shí)為維持血液的有形成分，特別是紅細(xì)胞的形態(tài)、理化性質(zhì)及正常生理活動(dòng)有重要意義。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,4. 血漿PH值：,正常血漿：7.35～7.45,PH值的改變→RB

8、C變形能力的改變,靜脈血 7.35， 動(dòng)脈血 7.45， 血紅蛋白溶液 7.396,取決于：① 血液緩沖系統(tǒng) ② 肺排酸功能 ③ 腎排酸保堿功能,pH7.8，將危及生命。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,5.導(dǎo)電性：RBC、WBC表面帶有電荷，血漿中存在電解質(zhì)離子,6.導(dǎo)熱性：血液具有較好的導(dǎo)熱性，12552J/人·天。,影響導(dǎo)電性的因

9、素：H↗、血漿蛋白濃度↗→電導(dǎo)率↘血液流動(dòng)狀態(tài)改變(紅細(xì)胞的取向、變形、軸向集中…） 如：速度 ↗ → 導(dǎo)電性 ↗,血漿導(dǎo)電性>>紅細(xì)胞導(dǎo)電性,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,血液的理化性質(zhì)，如比重、滲透壓、 PH值和電特性等對血液及其組分的流變性都有明顯影響，反過來，血液的流變性也要影響著血液的理化性質(zhì)。,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,小結(jié)：,紅細(xì)胞比容（比積）：,判斷題,,,

10、,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,小結(jié)：,滲透壓公式：,(Pa),填空題、選擇題,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,小結(jié)：,溫度一定，滲透壓的大小僅由摩爾濃度決定，并與與溶質(zhì)顆粒數(shù)目的多少呈正比，而與溶質(zhì)微粒的大小和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。,判斷題,,,,,血液的流變性,第一節(jié) 血液的理化性質(zhì),,小結(jié)：,保持細(xì)胞內(nèi)外水的平衡和細(xì)胞的正常體積； 調(diào)節(jié)血管內(nèi)外水的平衡和維持正常的血漿容量。,維持血漿滲透壓恒定的意義：,

11、簡答題、填空題,,,,,血液的流變性,,學(xué)習(xí)要求：,1.掌握剪變率對血液粘度的影響。,2.掌握紅細(xì)胞聚集和變形對血液粘度的影響。,3.掌握紅細(xì)胞壓積對血液粘度的影響。,4.掌握血漿粘度對全血粘度的影響。,5.了解比重、滲透壓等對血液粘度的影響。,第二節(jié) 影響血液粘度的因素,,,,,血液的流變性,,血液是由高分子稀溶液與多種細(xì)胞構(gòu)成的懸浮液，在人體生理活動(dòng)的介質(zhì)中，其物理性和流動(dòng)性最為復(fù)雜。 血液粘度是血液流變學(xué)的一個(gè)重要指標(biāo)。它

12、的改變將直接影響機(jī)體內(nèi)的血流阻力，從而影響組織血流灌注。,第二節(jié) 影響血液粘度的因素,,,,,血液的流變性,,一、剪變率,如圖所示，是通過實(shí)驗(yàn)測得的血液在不同Hct值下，血液表觀粘度與剪變率的關(guān)系曲線。,為什么Hct＝0時(shí)，粘度為一恒量？,由圖可知： 血液粘度隨著剪變率總的變化趨勢是： 隨著剪變率的增大而降低。,,,,,血液的流變性,,當(dāng) 時(shí)，血液粘度趨于一定值，呈現(xiàn)牛頓流體。,,,當(dāng) 時(shí)，血液粘

13、度隨 ↗迅速降低。,當(dāng) 時(shí)，血液粘度隨 ↗緩慢↘ 。,當(dāng) →0 時(shí)，為固體。,在10-2?50s-1時(shí)，為屈服-假塑性流體。,,,,,血液的流變性,,2. ↘10-2～50s-1，呈具有剪切稀化作用的屈服-假塑性流體， ↗→ ↘，可用Casson公式描述。此時(shí)疊連體的長度、數(shù)目隨 ↗而↘，RBC的變形和定向→ ↘ 。,3. 低切時(shí)（ →0）， < ,呈固體,RB

14、C→三維網(wǎng)絡(luò),即 由0增加的過程中,血液從非牛頓流體轉(zhuǎn)變 為牛頓流體,1.高切時(shí)， 與 無關(guān)，疊連體→單個(gè)RBC,,,,,血液的流變性,,二、紅細(xì)胞聚集和變形,紅細(xì)胞聚集,1、聚集現(xiàn)象： 在低剪變率下，作用于紅細(xì)胞表面的剪應(yīng)力小，纖維蛋白原等血漿蛋白會(huì)將紅細(xì)胞橋聯(lián)起來聚集成緡錢狀、分枝狀、網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，形成聚集體。,第二節(jié) 影響血液粘度的因素,,,,,血液的流變性,,紅細(xì)胞聚集并不等于血液凝固！,注意：,血液凝固,2

15、、紅細(xì)胞變形現(xiàn)象,RBC處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，呈雙凹圓盤形，細(xì)胞膜極柔軟，十分容易變形。在剪應(yīng)力作用下可變成橢球形等各種形伏。,血液從流動(dòng)的液體狀態(tài)變成不能流動(dòng)的膠凍狀凝塊，這一現(xiàn)象叫做血液凝固。,課外知識介紹,,,,血 液 凝 固,,血液的流變性,,血液流出人體血液就會(huì)發(fā)生凝固。血液凝固是一系列復(fù)雜的化學(xué)連鎖反應(yīng)的結(jié)果，其最后階段是由原來溶解于血漿中的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘睦w維蛋白。纖維蛋白像細(xì)絲一樣，在形成過程中相互交錯(cuò)重疊，并把血

16、細(xì)胞網(wǎng)羅在內(nèi)，使原來呈溶膠狀態(tài)的血液逐漸變成凝膠狀態(tài)的血凝塊。 血凝塊形成以后，由于血小板收縮蛋白的收縮作用，使血凝塊回縮變硬，同時(shí)析出淡黃色透明的液體─血清。,課外知識介紹,,,,血 液 凝 固,,血液的流變性,,血管內(nèi)循環(huán)著的血液一般不會(huì)發(fā)生凝固，主要原因是：(1)正常的心臟和血管的內(nèi)膜光滑，不致發(fā)生血小板的破壞；(2)血液中有抗凝物質(zhì)，如肝素是體內(nèi)產(chǎn)生的一種較重要的抗凝物質(zhì)。它可以抑制凝血酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槟?，從而抑制纖維

17、蛋白原形成纖維蛋白；(3)血漿中還有使已形成的纖維蛋白溶解的物質(zhì)，可以隨時(shí)將血管內(nèi)已形成的纖維蛋白溶解。,,,,,血液的流變性,,3、紅細(xì)胞聚集與變形對血液粘度的影響,高切時(shí)， ↗→RBC變形、沿軸取向↗→ ↘,低切時(shí)， ↗→疊連解體↗→單個(gè)RBC→ ↘↘,,,,,,血液的流變性,,結(jié)論：,在低剪變率下，紅細(xì)胞聚集使血液粘度顯著增大。,在高剪變率下，紅細(xì)胞變形使血液粘度大大降低。,低剪變率下的粘度表征紅細(xì)胞的聚集性，若

18、紅細(xì)胞聚集性增強(qiáng)，低剪變率粘度增大。高剪變率下的粘度表征紅細(xì)胞的變形性，若紅細(xì)胞變形性變差，高剪變率粘度增大。,,,,,血液的流變性,,正常的血液中含有纖維蛋白原和球蛋白，具有橋聯(lián)作用，在低剪變率下使紅細(xì)胞形成聚集體，其粘度顯著增大。剪應(yīng)力進(jìn)一步減小，橋聯(lián)作用更顯優(yōu)勢，紅細(xì)胞聚集程度越高，聚集體結(jié)構(gòu)越緊密，粘度自然就高。,而NA曲線中的溶液不含纖維蛋白原和球蛋白，里面的紅細(xì)胞不可能發(fā)生聚集，其粘度自然就低。,分析：NP、NA兩種溶液在剪

19、變率較低時(shí)，其粘度相差很大，原因是什么？,可見NP、NA兩曲線的高度差是由紅細(xì)胞聚集引起的。,,,,,血液的流變性,,分析：分析HA（固化的紅細(xì)胞）與NA兩曲線在剪變率較大時(shí)，粘度存在高度差的原因？,HA中的紅細(xì)胞已被固化，在這種懸浮液中，既無紅細(xì)胞聚集，也無紅細(xì)胞變形，故其相對粘度?a不隨剪變率變化。顯然，在高剪變率范圍，NA與HA都無紅細(xì)胞聚集，所以HA、NA的高度差是由紅細(xì)胞變形所引起的粘度降低。,剪變率對血液粘度的影響，實(shí)際上是

20、通過影響紅細(xì)胞的聚集和變形來實(shí)現(xiàn)的。如果沒有紅細(xì)胞的聚集和變形，血液近似為牛頓流體（HA曲線）。,,,,,血液的流變性,,三、紅細(xì)胞壓積Hct,各種 下， 均隨H↗而↗，且呈指數(shù)規(guī)律增大。,（1）同一 下： H ↗， ↗,（2）同一 H下： ↗， ↘,,,,,血液的流變性,,（3）固化RBC的H為 50％-60％時(shí)， 隨 H↗而↗↗，并→

21、?， 表明很難流動(dòng)。,,（4）正常RBC在H> 90％時(shí)， 仍很小， 說明在高壓積的情 況下流動(dòng)性仍然很好。,,,,,,血液的流變性,,實(shí)踐證明：人的供氧量最佳比容為30—35%,? 白細(xì)胞、血小板的濃度↗ →H↗→ηa↗,? 相同H下，大體積RBC懸浮液的 >小體積 RBC懸浮液的,? 在保證充分供氧的情況下H↗↗,,,,,,,,血液的流變性,,1.血漿蛋

22、白成分,2.蛋白分子形狀的影響：鏈狀分子>球形分子,分子不對稱性↗網(wǎng)絡(luò)能力↗，所以纖維蛋白原是影響 的重要成分,（1）在血漿中形成網(wǎng)絡(luò)使 ↗,球蛋白：低切下，對 ↗起較大作用白蛋白：有助于緩解球蛋白的影響,（2）通過表面吸附以表面的正電荷抵消RBC表面的 負(fù)電荷,使RBC結(jié)成串,再通過橋聯(lián)作用形成網(wǎng)絡(luò)。,,四、血漿粘度 的影響 （ ↗→ ↗）,,,,,血液的流變性,,,,,,,,血液的

23、流變性,,不同年齡組血漿纖維蛋白原含量與血漿粘度,,,,,血液的流變性,,五、管壁、管徑的影響,生理情況下，人血管的臨界半徑rC= 2～7μm,PH值改變、血小板聚集，均可使 F—L氏效應(yīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)的臨界半徑明顯增加。,,,,,,血液的流變性,,法——林氏效應(yīng)及其逆轉(zhuǎn),,,,,,血液的流變性,,六、滲透壓、PH值,七、溫度,改變RBC的變形能力→ 的改變,37℃時(shí)，有最佳變形能力，49 ℃時(shí)變形能力完全喪失,,,pH7.8，將危及生

24、命。,,,,,血液的流變性,,病理狀態(tài)下，白細(xì)胞數(shù)量↗，變形性↘，發(fā)生粘附和嵌塞→白細(xì)胞數(shù)目↗↗，?a↗。,正常情況下對血液的粘度影響不大。,八、白細(xì)胞,當(dāng)白細(xì)胞數(shù)達(dá)到20×103/mm3時(shí)，在直徑小于5mm的毛細(xì)血管中約有一半的時(shí)間血液停止流動(dòng)。,血小板可以引起微血栓→血液循環(huán)障礙→血液理化性質(zhì)改變→影響到紅細(xì)胞的聚集和變形→?a。,九、血小板,,,,,血液的流變性,,十、血液的比重,血液比重↗，?a↗。,十一、生理波動(dòng)：早

25、晨↗ ，11：00時(shí)ηm 下午↘，午夜3：00時(shí)ηmin,,,,新生兒出生時(shí)，粘度較高，一周后下降，五個(gè)月時(shí)將為35%，然后升高,,,,,血液的流變性,,十二、心理因素、抽煙,,,第二節(jié) 影響血液粘度的因素,,,,,血液的流變性,,影響血液粘度的諸因素及其相互關(guān)系,,,,,血液的流變性,,哪些因素能導(dǎo)致血液粘度升高？血液粘度升高 將給肌體帶

26、來哪些影響？,試從微觀的角度解釋為什么低剪切時(shí)血液粘度 隨剪變率的升高而降低，高剪時(shí)血液粘度與剪變率無關(guān)？,3. 紅細(xì)胞壓積與血液粘度有什么關(guān)系？,思 考 題,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,1.掌握卡森方程。,2.理解血液的卡森圖。,學(xué)習(xí)要求：,3.了解血液的屈服應(yīng)力。,重點(diǎn)！,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,一、血液的卡森方程,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,一、血液的卡

27、森方程,當(dāng)H=0時(shí)，血漿 — 牛頓流體。,當(dāng)血液的紅細(xì)胞壓積大于某一數(shù)值(H>H臨=5%-8%)時(shí)，血液的流變特性可用卡森方程描述：,——血液的本構(gòu)方程,?c—卡森屈服應(yīng)力，?c—卡森粘度,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,從圖可以看出，卡森粘度是一個(gè)常量，且對應(yīng)于不同的H，卡森粘度亦不同，因各條線的斜率不相等。,二、血液的屈服應(yīng)力,血液卡森圖中，縱軸截距：,——使血液流動(dòng)的最小致流值。,,,,,血液的流變

28、性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,屈服應(yīng)力的計(jì)算公式：,血液屈服應(yīng)力?c的存在是因?yàn)樵诘图糇兟氏拢w維蛋白原的橋聯(lián)作用使紅細(xì)胞形成立體網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)所致。?c的大小與Hct、纖維蛋白原的含量有關(guān)，其計(jì)算公式為,B——纖維蛋白原濃度的函數(shù)。,成立條件：H>Hc。當(dāng)H<Hc時(shí)，血液不存在屈服 應(yīng)力。,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,血液屈服應(yīng)力還有如下的經(jīng)驗(yàn)公式：,適用范圍：Hc

29、t﹥0.10，0.21g·dl-1﹤CF﹤0.46g·dl-1,屈服應(yīng)力的測定： 血液的?c很難準(zhǔn)確測定，用大型血液流變儀采用外插法測得：?c很小，甚至不存在。是否存在？尚未定論。,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,?c的意義：,,,說明：在高剪切下，血液趨向牛頓流體，?a趨于極限值，即是?c?？梢?，血液的非牛頓性在底剪切下，才明顯地表現(xiàn)出來。,管壁處：剪變率足夠高，影響不明顯。軸心處：

30、剪變率足夠小，血液不會(huì)相對流動(dòng)，而是 聚集在一起整體移動(dòng)。,屈服應(yīng)力對血流的影響：,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,屈服應(yīng)力對血流的影響：,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,三、人血的流變性分區(qū),為了進(jìn)一步分析人血的流變性，可以把血液的粘度隨剪變率的變化，分成四個(gè)區(qū)段。,Ⅳ,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,,,,,血液的流變性,第三節(jié) 血液的本構(gòu)方程,,用什么方程可以表示血液