Исследование роли отдельных реологических характеристик крови в изменении ее текучести и транспортного потенциала
Автор: Муравьев А.В., Тихомирова И.А., Булаева С.В., Вдовин В.А., Муравьев А.А.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 3 (57) т.16, 2012 года.
Бесплатный доступ
В опытах с использованием цельной крови и суспензий эритроцитов с разной концентрацией клеток (от 20 до 55%) было изучено влияние гематокрита (Hct) на текучесть крови и ее транспортный потенциал. Получены уравнения, удовлетворительно описывающие влияние изменений концентраций эритроцитов на текучесть крови и показывающие степень ее неньютоновости в этих условиях. Показано, что при низкой (Hct = 20%) и при высокой концентрации эритроцитов (Hct = 55%) клеточная суспензия проявляет при течении неньютоновские свойства и это течение хорошо описывается уравнением жидкости степенного закона. При исследовании крови с разной вязкостью плазмы было показано, что вклад последней в текучесть цельной крови был меньше, чем гематокрита (Hct = 43%) и составил 27%. Анализ влияния гематокрита и вязкости плазмы на текучесть крови и ее транспортные возможности показал, что наилучшим транспортным потенциалом обладала кровь при ее относительно низкой вязкости, со средней величиной гематокрита (43,5%), низкой вязкостью плазмы (1,72 мПа∙с) и хорошей деформируемостью эритроцитов. При моделировании разной вязкости суспензионной среды применением растворов декстрана 70 (в концентрации 1, 2 и 3%), было подтверждено, что наибольшим транспортным потенциалом обладает суспензия эритроцитов с самой низкой вязкостью среды (1% декстран). Течение суспензий с низкой, средней и относительно высокой вязкостью удовлетворительно описывается уравнением жидкости степенного закона с высокой степенью достоверности аппроксимации экспериментальных данных (99%). Установлено, что с повышением вязкости суспензионной среды увеличивается эффективность потоковой деформации эритроцитов.
Кровь, суспензия, реологические свойства, гематокрит, вязкость плазмы, деформируемость эритроцитов, транспортный потенциал, неньютоновские свойства, уравнения течения
Короткий адрес: https://sciup.org/146216070
IDR: 146216070
Список литературы Исследование роли отдельных реологических характеристик крови в изменении ее текучести и транспортного потенциала
- Галенок В.А., Гостинская Е.В., Диккер В.Е. Гемореология при нарушениях углеводного обмена. -Новосибирск: Наука, 1987. -258 с.
- Джонсон П. Периферическое кровообращение. -М.: Медицина, 1982. -440 с.
- Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. -М.: Мир, 1981. -623 с.
- Левтов В.А., Регирер С.А., Шадрина Н.Х. Реология крови-М.: Медицина, 1982. -272 с.
- Муравьев А.В., Тихомирова И.А., Борисов Д.В. Анализ влияния плазменных и клеточных факторов на агрегацию эритроцитов разных возрастных популяций//Физиология человека. -2002. -№ 4. -С. 144-148.
- Муравьев А.В. Чепоров С.В. Гемореология (экспериментальные и клинические аспекты реологии крови). -Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2009. -178 с.
- Муравьев А.В., Тихомирова И.А., Михайлов П.В., Маймистова А.А., Муравьев А.А. Роль микрореологических свойств эритроцитов в неньютоновском поведении цельной крови//Российский журнал биомеханики. -2010. -Т. 14, № 4 (50). -С. 96-104.
- Селезнев С.А., Назаренко Г.И., Зайцев В.С. Клинические аспекты микрогемоциркуляции. -М.: Медицина, 1985. -179 с.
- Ajmani R.S. Hypertension and hemorheology//Clin. Hemorheol. Microcirc. -1997. -Vol. 17, No. 6. -P. 397-420.
- Baskurt O.K., Meiselman H.J. Blood rheology and hemodynamics//Semin. Thromb. Hemost. -2003. -Vol. 29. -P. 435-450.
- Bowers A.S., Pepple D.J., Reid H.L. Oxygen delivery index in subjects with normal haemoglobin (HbAA), sickle cell trait (HbAS) and homozygous sickle cell disease//Clin. Hemorheol. and Microcirc. -2008. -Vol. 40, No. 4. -P. 303-309.
- Brun J.F., Micallef J.F., Supparo I., Rama D., Benezis C., Orsetti A. Maximal oxygen uptake and lactate thresholds during exercise are related to blood viscosity and erythrocyte aggregation in professional football players//Clin. Hemorheol. -1995. -Vol. 15. -P. 201-212.
- Chien S., Lung L. Physicochemical basis and clinical implications of red cell aggregation//Clin. Hemorheol. -1987. -Vol. 7. -P. 71-91.
- Dintenfass L. Clinical applications of heamorheology//The rheology of blood, blood vessels and associated tissues. -New York: Oxford Press, 1981. -P. 22-50.
- Dormandy J. A. Haemorheological aspects of thrombosis//Br. J. Haematol. -1980. -Vol. 45, No. 4. -P. 519-522.
- Driessen G., Heidtman H., Schmid-Schönbein H. Reaction of erythrocyte velocity in capillaries upon reduction of hematocrit value//Bioreology. -1979. -Vol. 16. -P. 125-126.
- Kon K., Maeda N., Shiga T. The relationship between deoxygenation rate erythrocytes and deformation by shear stress//Biorheology. -1983. -Vol. 20. -P. 92-100.
- Kon K., Maeda N., Shiga T. Erythrocyte deformation in shear flow: influences of internal viscosity, membrane stiffness, and hematocrit//Blood. -1987. -Vol. 69. -P. 727-734.
- London M. The role of blood rheology in regulating blood pressure//Clin. Hemorheol. and Microcirc. -1997. -Vol. 17. -P. 93-106.
- Lowe G.D., Barbenel J.C. Plasma and blood viscosity//Clinical Blood Rheology/ed. G.D.O. Lowe. -Boca Raton: CRC Press, 1988. -Vol. 1. -P. 11-44.
- Martini J., Carpentier B., Chávez Negrete A., Cabrales P., Tsai A.G., Intaglietta M. Beneficial effects due to increasing blood and plasma viscosity//Clin. Hemorheol. and Microcirc. -2006. -Vol. 35, No. 1-2. -P. 51-57.
- Merrill E.W., Pelletier G.A., Cheng C.S. Yield stress of normal human blood as a function of the endogenous fibrinogen//J. Appl. Physiol. -1968. -Vol. 26. -P. 1-3.
- Rebel A., Ulatowski J.A., Kwansa H., Bucci E., Koehler R.C. Cerebrovascular response to decreased hematocrit: effect of cell-free hemoglobin, plasma viscosity, and CO2//Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. -2003. -Vol. 285. -H1600-H1608.
- Salazar Vázquez B.Y., Martini J., Chávez Negrete A., Cabrales P., Tsai A.G., Intaglietta M. Microvascular benefits of increasing plasma viscosity and maintaining blood viscosity: counterintuitive experimental findings//Biorheology. -2009. -Vol. 46, No. 3. -P. 167-179.
- Stoltz J.F., Donner M., Muller S., Larcan A. Hemorheology in clinical practice. Introduction to the notion of hemorheologic profile//J. Mal. Vasc. -1991. -Vol. 6. -P. 261-270.