Роль микрореологических свойств эритроцитов в неньютоновском поведении цельной крови
Автор: Муравьев А.В., Тихомирова И.А., Маймистова А.А., Михайлов П.В., Муравьев А.А.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 4 (50) т.14, 2010 года.
Бесплатный доступ
На пробах цельной крови и суспензий эритроцитов показано, что их течение хорошо описывается моделью степенного закона вида y = ax-n неньютоновской жидкости. Совпадение экспериментальных точек с математической моделью составило более 99%. Сравнение степени неньютоновости при течении цельной крови и суспензии эритроцитов в изотоническом растворе NaCl (где имеется обратимое объединение клеток в агрегаты) показало, что она была более выражена в цельной крови. Разница по двум показателям неньютоновости составила 24 и 43%. Нарастание текучести суспензии эритроцитов при увеличении напряжения сдвига в основном связано с деформируемостью эритроцитов. Это подтверждается наличием корреляции между показателями вязкости суспензии и индексом удлинения эритроцитов (r = -0,830) и сходными регрессионными моделями течения и деформации эритроцитов. Изменение микрореологических свойств эритроцитов, их деформируемости и агрегации может происходить при активации клеточных молекулярных сигнальных путей. Было показано, что под влиянием пентоксифиллина, верапамила и клотримазола происходит достоверное изменение деформируемости (на 10-24%) и агрегации (на 30-32%). Эти данные свидетельствуют о регуляторной перестройке микрореологических свойств эритроцитов при воздействии на ионные каналы мембраны эритроцитов (верапамил и клотримазол) и на внутриклеточные ферментные системы (пентоксифиллин). Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что неньютоновское поведение крови существенным образом связано с деформационными свойствами мембраны эритроцитов и эти механические свойства могут регуляторным образом изменяться под влиянием сигнальных молекул.
Вязкость крови, текучесть, микрореологические свойства эритроцитов, деформируемость, агрегация, неньютоновское поведение, сигнальные молекулы
Короткий адрес: https://sciup.org/146216011
IDR: 146216011
Список литературы Роль микрореологических свойств эритроцитов в неньютоновском поведении цельной крови
- 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. -396 с.
- Левтов В.А., Регирер С.А., Шадрина Н.Х. Реология крови. -М.: Медицина, 1982. -272 с.
- Муравьев А.В., Чепоров С.В. Гемореология (экспериментальные и клинические аспекты реологии крови). -Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2009. -178 с.
- Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. -М.: Мир, 1964. -216 с.
- Alonso C., Pries A.R., Gaehtgens P. Red blood cell aggregation and its effect on blood flow in the microcirculation//Hemorheologie et agregation erythrocytaire. -1994. -Vol. 4. -P. 119-124.
- Artmann G.M. Microscopic photometric quantification of stiffness and relaxation time of red blood cells in a flow chamber//Biorheology. -1995. -Vol. 32. -P. 553-570.
- Baskurt O.K. In vivo correlates of altered blood rheology//Biorheology. -2008. -Vol. 45. -P. 629-638.
- Baskurt O.K., Meiselman H.J. Cellular determinations of low-shear blood viscosity//Biorheology. -1997. -Vol. 34. -P. 235-247.
- Bransky A., Korin N., Nemirovski Y., Dinnar U. Correlation between erythrocytes deformability and size: a study using a microchannel based cell analyzer//Microvasc. Res. -2007. -Vol. 73. -P. 7-13.
- Cicco G., Pirrelli A. Red blood cell deformability, RBC aggregability and tissue oxygenation in hypertension//Clin. Hemorheol. and Microcirc. -1999. -Vol. 21. -P. 169-178.
- Dintenfass L. Clinical applications of heamorheology//The rheology of blood, blood vessels and associated tissues. -Oxford: Oxford Press, 1981. -P. 22-50.
- Endres S., Semmler J., Eisenbut T., Sinba B. The role of cyclic adenosine 3', 5'-monophosphate in suppression of tumor necrosis factor-α synthesis: effect of pentoxifylline//Leukocytes and Endothelial Interactions. -Prous Science. Barselona. -1995. -P. 59-69.
- Forconi S., Guerrini M. Do hemorheological laboratory assays have any clinical relevance?//Clin. Hemorheol. -1996. -Vol. 16, No. 1. -P. 17-21.
- Kim S., Zhen J., Popel A.S., Intaglietta M., Johnson P.C. Contributions of collision rate and collision efficiency to erythrocyte aggregation in postcapillary venules at low flow rates//Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. -2007. -Vol. 293. -P. 1947-1954.
- 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.
- Minetti G., Ciana A., Balduini C. Differential sorting of tyrosine kinases and phosphotyrosine phosphatases acting on band 3 during vesiculation of human erythrocytes//Biochem. J. -2004. -Vol. 377. -P. 489-497.
- Nash G.B., Meiselman H.J. Effect of dehydration on the viscoelastic behavior of red cells//Blood Cells. -1991. -Vol. 17. -P. 517-522.
- Nunomura W., Takakuwa Y. Regulation of protein 4.1R interactions with membrane proteins by Ca2+ and calmodulin//Front Biosci. -2006. -Vol. 1. -P. 1522-1539.
- Oonishi T., Sakashita K., Uysaka N. Regulation of red blood cell filterability by Ca2+ inflax and cAMP-mediated signaling pathways//Am. J. Physiol. -1997. -Vol. 273 (Cell. Physiol. 42). -P. 1828-1834.
- Shin S., Hou J.X., Suh J.S., Singh M. Validation and application of a microfluidic ektacytometer (RheoScan-D) in measuring erythrocyte deformability//Clin. Hemorheol. and Microcirc. -2007. -Vol. 37(4). -Р. 319-328.
- Stoltz J.F., Donner M. Red blood cell aggregation: measurements and clinical applications//Turkish. J. Med. Sci. -1991. -Vol. 15. -P. 26-39.
- Stuart J., Nash G.B. Red cell deformability and haematological disorders//Blood Rev. -1990. -Vol. 4. -P. 141-147.