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1、NankaiUniversity血液的組成及理化特性血液的組成及理化特性血液血液由紅細胞、白細胞、血小板和血漿組成。由紅細胞、白細胞、血小板和血漿組成。紅細胞、白細胞和血小板共稱紅細胞、白細胞和血小板共稱有形元素有形元素。全。全血稍呈弱堿性，血稍呈弱堿性，PHPH值在值在7.35-7.407.35-7.40之間，比之間，比重約為重約為1.0561.056g/cmg/cm3 3（4 4o oc c）。）。有形元素占血液有形元素占血液體積的體積的45%45%強。強。血漿血漿占血液總體積的占血液總體積的55%55%弱，它是蛋白質、鹽弱，它是蛋白質、鹽類等的水溶液，類等的水溶液，PHPH值在值在7.3
2、-7.57.3-7.5之間，比重約之間，比重約為為1.0241.024g/cmg/cm3 3(4(4 o oc c) )。血漿中水占血漿中水占90%90%以上以上( (重量百分比重量百分比) )，血漿蛋白約占，血漿蛋白約占7 7，其它有機，其它有機物和無機物各占物和無機物各占1%1%。NankaiUniversity血液的流變學特性血液的流變學特性 血液血液是一種懸浮液，有形成分中大部分為紅細胞，此是一種懸浮液，有形成分中大部分為紅細胞，此外還有少量的白細胞及血小板等，這些成分共同懸浮外還有少量的白細胞及血小板等，這些成分共同懸浮在血漿中。在血漿中。血漿血漿是一種復雜的水樣溶液，主要是高分子化
3、合物，是一種復雜的水樣溶液，主要是高分子化合物，如白蛋白、球蛋白、纖維蛋白元等，溶解在稀鹽溶液如白蛋白、球蛋白、纖維蛋白元等，溶解在稀鹽溶液中。中。影響血液流變特性的主要是紅細胞的特性，它可看作影響血液流變特性的主要是紅細胞的特性，它可看作是高度可變形的，中間充滿液體的彈性薄殼體。是高度可變形的，中間充滿液體的彈性薄殼體。白細胞的變形性、血小板的聚集性、纖維蛋白原濃度白細胞的變形性、血小板的聚集性、纖維蛋白原濃度等對血液流變特性也有一定的影響。等對血液流變特性也有一定的影響。NankaiUniversity血液的組成及理化特性血液的組成及理化特性影響血液流變性質的主要是紅細胞，它可以影響血液流
4、變性質的主要是紅細胞，它可以看作高度可變形的充液彈性薄殼體。細胞膜看作高度可變形的充液彈性薄殼體。細胞膜很薄，體積約很薄，體積約3-7103m。細胞質是血紅蛋細胞質是血紅蛋白的水溶液，濃度約為白的水溶液，濃度約為33%，PH = 7.4。整整個紅細胞的比重約為個紅細胞的比重約為1.098g/cm3（4 oc），），故故血液可看作紅細胞與血漿組成的、比重相近血液可看作紅細胞與血漿組成的、比重相近的懸浮液。的懸浮液。血液具有運輸、緩沖、免疫和防御及調節(jié)體血液具有運輸、緩沖、免疫和防御及調節(jié)體溫的功能。溫的功能。 NankaiUniversity血液的組成及理化特性血液的組成及理化特性紅細胞通透性：
5、紅細胞細胞膜對負離子(Cl-,HCO3-)的通透性大于正離子；脂溶性氣體O2,CO2自由；Na+-K+泵是維持內外濃度差的重要結構。紅細胞膜的重要組成蛋白：收縮蛋白、肌動蛋白、連接蛋白、血型糖蛋白、帶蛋白等，形成網狀骨架。NankaiUniversity血液的組成及理化特性血液的組成及理化特性對血漿力學性質影響最大的是各種蛋白質。對血漿力學性質影響最大的是各種蛋白質。其中白蛋白分子量最小，約其中白蛋白分子量最小，約69,000，但含量，但含量最高，主要作用是調節(jié)血漿容量及最高，主要作用是調節(jié)血漿容量及PH值。球值。球蛋白種類繁多，分子量在蛋白種類繁多，分子量在35,000-1,000,000之
6、之間，它主要參與各種反應。血纖維蛋白原是間，它主要參與各種反應。血纖維蛋白原是長鏈大分子，分子量達長鏈大分子，分子量達l,300,000，但含量最但含量最少，在凝血過程中起重要作用。從血漿中把少，在凝血過程中起重要作用。從血漿中把纖維蛋白原去掉，就是纖維蛋白原去掉，就是血清血清。 NankaiUniversity白細胞的流變特性白細胞的流變特性主要見于毛細血管網和小靜脈。病理條件下的趨邊（壁）性粘附功能變形性：能動變形非能動變形NankaiUniversity血液的流變學特性血液的流變學特性血液是非牛頓流體，血漿是牛頓流體。血液是非牛頓流體，血漿是牛頓流體。1 1切應力切應力- -切變率關系的
7、非線性切變率關系的非線性2 2血液具有屈服應力血液具有屈服應力003 3血液的血液的粘彈性粘彈性4 4血液的血液的觸變性觸變性 當當紅細胞壓積紅細胞壓積在在10%80%10%80%之間時，全血之間時，全血粘度與紅細胞壓積成正相關關系。粘度與紅細胞壓積成正相關關系。FahraeusFahraeus- -LindqvistLindqvist效應效應血漿粘度主要決定于纖維蛋白元的濃度血漿粘度主要決定于纖維蛋白元的濃度 溫度對全血及血漿粘度都有很大影響，溫度對全血及血漿粘度都有很大影響，全血及血漿粘度與溫度呈負相關關系。全血及血漿粘度與溫度呈負相關關系。 趨軸性趨軸性NankaiUniversityN
8、ankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測 一紅細胞聚集是低切變率下血液非牛頓行為的主要一紅細胞聚集是低切變率下血液非牛頓行為的主要原因。原因。 在靜止狀態(tài)下，紅細胞在血將中聚集形成疊連疊連，并形成網絡。這種網絡具有一定的強度，只有當切應力高于其強度時，網絡被破壞，血液才會流動。此即血液屈服應力的由來。當流動切變率較低時，紅細胞疊連依然存在。切應力增大時，疊連逐漸裂解，尺寸變小，因而表觀粘度亦減小。當切應力達到一定值(約0.2Nm-2，相當于50s-1)時，疊連幾乎完全裂解為單個紅細胞，100s-1時應力-應變關系逐漸趨于線性，因此紅細胞聚集是低切變率下血液非牛頓行
9、為的主要原因。NankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測 二紅細胞變形是切變率較高時血液流變性質的決定二紅細胞變形是切變率較高時血液流變性質的決定因素因素 一旦血液流動，紅細胞及疊連細胞就在流體動力作用下變形。據觀察，應力很?。?0-8Nm-2）時，疊連細胞像柔性纖維一樣彎曲；當應力達到0.1Nm-2時,紅細胞就有明顯的變形，其變形能力隨切變率的增大而增大，并隨流線方向排列，致使血流阻力降低，全血粘度下降。當100s-1時，紅細胞變形和取向達到極限，不再隨切變率變化，因此血液粘度將趨于常數。NankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測
10、三紅細胞的相對運動三紅細胞的相對運動血液流動時，紅細胞除了和血漿一起運動外，還有相對于血漿的運動，包括移動、轉動和布朗運動。這些移動引起紅細胞與血漿之間的相互作用，從而影響血液的宏觀力學性質。不僅如此，紅細胞運動還和紅細胞之間的相互作用有關。這一方面表現在每個紅細胞的運動都受到其余紅細胞流場的影響。而它自身誘導的流場又影響其他紅細胞的運動。另一方面也表現在紅細胞碰撞時的能量和動量交換取決于碰撞細胞的動量、動量矩和能量，亦和細胞運動的軌跡、相對方位等有關。NankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測 四有形元素間的相互作用四有形元素間的相互作用（1）每個有形元素的誘導
11、流場間的干擾，這是一種遠距離作用。（2）有形元素相互碰撞引起的動量、能量交換以及遷移擴散。據估計 =20s-1時，碰撞引起的血小板的遷移擴散，比布朗運動所引起的擴散率高兩個數量級，這使血小板與管壁碰撞的概率大大增加。（3）范德瓦耳斯引力、表面靜電作用及長鏈大分子的連接作用，這些只有當有形元素間距極小時，才起作用，且與血漿的物理、化學性質有密切關系。NankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測 五五血漿因素血漿因素1. 血漿蛋白質影響紅細胞的聚集能力這有兩種作用。一是起搭橋作用，加強聚集能力。這主要是血纖維蛋白原所致，球蛋白次之。二是改變紅細胞表面的電特性，血纖維蛋白
12、原、球蛋白等接近于電的中性，它們包圍紅細胞，削弱紅細胞表面之間的靜電斥力，促進聚集；而白蛋白帶負電，加強排斥作用，削弱聚集。2. 血漿滲透壓影響紅細胞的力學性質紅細胞膜兩側的滲透壓差，在一定程度上決定了它的形狀和尺寸，并影響膜的彈性，從而改變紅細胞的變形能力，其作用相當復雜。3. 血漿PH值影響按Dintenfass測量，血漿PH值在6.357.35范圍內,當PH值升高時，其表觀粘度降低。NankaiUniversity血液非牛頓粘性的推測血液非牛頓粘性的推測 NankaiUniversityNankaiUniversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性靜
13、止時。紅細胞為直徑8m的雙凹面圓盤形，但受外力時很容易變形。外力除去后又易于恢復原狀。在顯檄鏡下觀察毛細血管床，可以發(fā)現呈傘狀、彈丸狀等各種形狀的紅細胞。NankaiUniversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性紅細胞的變形性在血液循環(huán)中，特別是在微循環(huán)中起著重要作用。由于紅細胞的這種顯著的變形性，使它能夠通過比它本身直徑還小的毛細血管。脾臟的毛細血管最窄，它的平均直徑僅有3m左右。紅細胞的變形性對因動脈硬化血栓形成的非常狹窄的血管中的循壞，也都起著重要的作用。如果紅細胞的變形能力降低，則吸引粘度增加，因而血流量亦減少。結果會導致切變率減小，因血液的非
14、牛頓粘性又使血液粘度增加，血流量減少，從而引起惡性循環(huán)。NankaiUniversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性Fisher等人(1978)發(fā)現了紅細胞膜的坦克履帶式運動。例如，懸浮于高粘度的葡萄糖溶液中的紅細胞，在切應力影響下變形成橢球體。隨著切應力的增加，其延伸率接近最大值，同時，紅細胞作坦克履帶式運動，其轉動頻率隨切變率而直線地增加。由于紅細胞膜的這種坦克履帶式轉動，能將所受切應力向細胞內傳遞，引起紅細胞內容物的運動，這樣可使O2或CO2分子與血紅蛋白更好地混合，促使氣體分子與血紅蛋白結合，使紅細胞能更有效地發(fā)揮其輸運氣體的功能。NankaiU
15、niversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性紅細胞的表面積與體積的比值是決定紅細跑變形性的重要因素。紅細胞膜的面積對于體積來說相對過剩，使紅細胞能變成各種形態(tài)，而不必增加表面積。在表面積和體積不變的情況下，正常紅細胞可拉伸至原長的230%。如果要使紅細胞膜表面積增加2-3%，就可使紅細胞膜破壞。NankaiUniversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性紅細胞變形性還決定于紅細胞膜的粘彈性質，而粘彈特性又與細細膜的成分及其在膜中的結構和排列有關。Blank和Evans等人提出了紅細胞膜的物質結構模型。他們認為紅細
16、胞膜外層由脂雙層形成阻止膜表面積變化的緊密內聚性結構，由于這種結構的液體特性而易于產生變形。膜表面下的骨架蛋白結構使脂雙層具有穩(wěn)定的力學結構，膜表面下的血影蛋白網狀結構又使紅細胞具有抗高剪切的能力，確保紅細胞維持原形或變形后再恢復彈性，而且還要考慮膜內的粘性損耗過程，因為這一過程限制了紅細胞變形后的恢復率。NankaiUniversity紅細胞的流變性質紅細胞的流變性質 - -紅細胞的變形性紅細胞的變形性紅細胞細胞質的粘度稱為紅細胞的內粘度，它是決定紅細胞變形性的有一重要因素。內粘度又決定于細胞內血紅蛋白的濃度和理化特性。影響紅細胞變形性的外部因素，有血液的切變率、毛細血管直徑、血細胞的濃度血
17、漿蛋白的成分與含量、血漿的滲透壓、溫度、PH值、電解質的成分與含量、氧分壓和二氧化碳分壓、ATP水平以及氧化劑的作用等。不再詳述。NankaiUniversity紅細胞的聚集性紅細胞的聚集性在血液靜止或切變率很低時，紅細胞會聚集成網絡狀空間結構，導致血液具有屈服應力。紅細胞具有能形成聚集體的性質稱為紅細胞的聚集性。紅細胞的聚集性是血液非牛頓流變性的主要原因。紅細胞聚集體的形成和解聚主要取決于血漿蛋白、剪應力和紅細胞表面電荷三個因素。NankaiUniversity血小板的流變性血小板的流變性血小板是組成血液的最小細胞，血小板是組成血液的最小細胞，它具有聚集、黏附、釋放、收縮和它具有聚集、黏附、
18、釋放、收縮和吸附等功能。這些功能在止血、凝吸附等功能。這些功能在止血、凝血和血栓形成過程中起著重要作用，血和血栓形成過程中起著重要作用，也是血小板主要的流變特性。也是血小板主要的流變特性。 NankaiUniversity血小板的流變性血小板的流變性1血小板聚集性血小板與血小板之間發(fā)生相互粘著、聚集成團的現象稱為血小板聚集。血小板的這種特性稱為聚集性。聚集性是血小板重要的流變特性。引起血小板的聚集有兩大因素：一是剪切作用可誘導血小板聚集；二是許多物質可誘導血小板聚集，如二磷酸腺苷，在高剪切力作用下，紅細胞會發(fā)生破裂，會釋放出二磷酸腺苷，促進血小板黏附和聚集。NankaiUniversity血小
19、板的流變性血小板的流變性2血小板黏附性血小板黏附于異物、血管內皮損傷處或粗糙表面的現象，稱為血小板黏附。血小板的這種特性稱血小板的黏附性。當血管損傷后，流經此處的血小板被血管內皮下組織激活，黏附于暴露出來的膠原纖維上，形成一個附壁栓子，起到止血作用。NankaiUniversity血小板的流變性血小板的流變性3血小板收縮功能血小板所含微絲和微管的主要化學成分是收縮蛋白，這些蛋白具有收縮性，可使血小板聚集體收縮，凝血塊回縮變固，成為堅實的止血栓，堵住血管創(chuàng)口。4血小板釋放反應血小板受刺激后，將其顆粒內容物釋放到細胞外的現象。這一過程有助于止血。NankaiUniversityNankaiUniv
20、ersity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 血液粘度是血液流變學研究的重要環(huán)血液粘度是血液流變學研究的重要環(huán)節(jié)之一。它是許多相關指標的綜合表現。節(jié)之一。它是許多相關指標的綜合表現。血液粘度不僅與血液的組分、組分的性質、血液粘度不僅與血液的組分、組分的性質、組分之間的相互作用有關，還與血液的流組分之間的相互作用有關，還與血液的流動狀態(tài)、血液的溫度等多種因素有關。作動狀態(tài)、血液的溫度等多種因素有關。作為檢測人體血液粘度的醫(yī)學檢測項目，在為檢測人體血液粘度的醫(yī)學檢測項目，在疾病的診斷治療和預防等領域發(fā)揮了一定疾病的診斷治療和預防等領域發(fā)揮了一定的作用。的作用。 Nankai
21、University血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 1 1切變率切變率全血粘度隨切變率不同而變化，在高切時全血粘度降低，低切時則增高。這是由于高切時血液中紅細胞聚集體被解開并發(fā)生取向和變形，而低切時紅細胞易于聚集所致。國際血液學標準化委員會建議測定全血粘度理想切變率范圍在1200/s。臨床應用時可根據儀器的設置選擇三個切變率，高切變率（簡稱高切）在200/s左右，中切可選在4050/s之間，低切可選在10/s以下。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 2 2紅細胞壓積紅細胞壓積紅細胞壓積是影響全血粘度的重要因素，全血
22、粘度隨HCT的增加而迅速增高，反之則降低。正常情況下白細胞和血小板對全血粘度無明顯影響，但當其數量異常增多時，全血粘度會有所增高。3 3紅細胞聚集性紅細胞聚集性紅細胞聚集性大小受血漿大分子蛋白、細胞表面負電荷和流場內切變率等因素的影響。當流場中切變率降低，血流速度減慢時，紅細胞容易聚集而使全血粘度增高，紅細胞聚集性增強時，主要導致低切下全血粘度增高。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 4 4紅細胞變形性紅細胞變形性正常人紅細胞在一定切變率作用下，容易發(fā)生變形并隨流動方向取向，且其變形能力隨切變率增大而增大，致使血流阻力降低，全血粘度下降。切
23、變率對血液粘度的影響實際是通過影響紅細胞的聚集和變形來實現的。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 5 5血漿粘度血漿粘度血漿含有多種物質，以蛋白質對其粘度影響最大。其中大分子蛋白如纖維蛋白原、免疫球蛋白對血液粘度影響最大，當其濃度增加時，由于它們所攜帶的正電荷抵消了紅細胞膜上的唾液酸所帶的負電荷后，紅細胞易于聚集成 而導致低切下全血粘度增高。另外還有其它因素，如血管直徑、壁面效應、溫度、PH值、滲透壓、性別、年齡等血液為非牛頓流體，其粘度隨切變率而變化。在切變率確定的情況下，以上任何一種因素發(fā)生變化都將導致全血粘度的改變。 NankaiUn
24、iversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 臨床上常用的指標很多，最主要的是全血粘度。因為它是許多相關指標的綜合表現，因此那些相關指標也都是血液流變學的研究指標，臨床常用的指標有：1. 1. 全血高切粘度全血高切粘度在HCT值、血纖維蛋白原等含量正常的情況下，全血的高切粘度值可粗略的反應紅細胞變形性，如變形性好，一般高切粘度正常，如變形性差，可導致全血高切粘度值增高。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 2. 2. 全血低切粘度全血低切粘度全血低切粘度可粗略反應紅細胞的聚集性，聚集性增大會導致全血低切粘度值增高。
25、3. 3. 血液還原粘度血液還原粘度血液還原粘度為全血粘度與紅細胞壓積HCT之比。此數值扣除了HCT對全血粘度的影響，便于對不同HCT時紅細胞變形性和聚集性進行評價和判斷HCT對全血粘度的影響。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 4. 4. 血液相對粘度血液相對粘度血液的相對粘度為血液粘度與血漿粘度之比。此值扣除了血漿粘度對全血粘度的影響，便于比較不同血漿粘度時紅細胞聚集性和變形性的大小。5. 5. 紅細胞壓積紅細胞壓積可反映血液中紅細胞容積的大小，從而判斷紅細胞壓積HCT變化對全血粘度的影響。臨床上真性紅細胞增多癥、肺原性心臟病、先天性心
26、臟病等疾病的紅細胞壓積增高。繼發(fā)性紅細胞增多癥多發(fā)生在動脈血中氧分壓低下，缺氧使紅細胞代償性增多，導致血液粘度升高，甚至出現微循環(huán)障礙。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用 6. 6. 紅細胞剛性指數紅細胞剛性指數是粗略反映紅細胞變形性的參數，此數值越大表示紅細胞的變形性越差，同時此值增大也是全血高切粘度增高的原因之一。紅細胞的變形性在血循環(huán)中，尤其是在微循環(huán)中起著重要作用。一方面紅細胞變形性降低將導致動脈中血液粘度的增加，血液流阻增大，流量減小，微循環(huán)血流緩慢，受阻。同時紅細胞由于變形性降低，很難通過比它直徑還小的毛細血管，進一步造成了微循
27、環(huán)障礙。另一方面紅細胞變形性下降，容易造成紅細胞溶血敏感，易破裂。紅細胞破裂將釋放會出ADP等多種產物，促進血小板黏附和聚集以及紅細胞變形能力進一步下降，造成惡性循環(huán)。許多疾病，如冠狀動脈狹窄、心肌梗死、腦血栓、再生障礙性貧血、白血病、惡性腫瘤等都會引起紅細胞變形性降低。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用7. 紅細胞聚集指數紅細胞聚集指數為全血低切粘度與全血高切粘度之比，它可粗略反映紅細胞聚集程度的指標。此值越大表示紅細胞越易聚集。紅細胞聚集指數增大是導致低切全血粘度增高的主要原因。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應
28、用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用臨床多種疾病可引起紅細胞聚集性異常。炎癥時免疫球蛋白IgM增加，促使紅細胞聚集性顯著增強，其聚集指數顯著增加。缺血性心臟病、心肌梗死患者紅細胞聚集指數明顯增大。對于正常血液，一般切變率在50s-1以上，紅細胞聚集體可以解聚，而心肌梗死患者，其中某些人的血液，切變率高達500s-1仍然存在著紅細胞聚集體。紅細胞聚集性增高將導致血液粘度增加，血流阻力增大，甚至使某些毛細血管、微小靜脈堵塞，組織血液灌注不足，造成缺血、缺氧、組織中酸性代謝產物增加，引起酸中毒，使紅細胞聚集進一步增強，變形性減退，形成惡性循環(huán)。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血
29、液流變學在臨床醫(yī)學中的應用8. 血纖維蛋白原血纖維蛋白原濃度升高，引起血漿粘度升高。同時纖維蛋白元可促進紅細胞聚集、血小板的聚集，從而導致低切下血液粘度的增加。血液處于高粘、高凝狀態(tài)。纖維蛋白原濃度顯著升高是機體血栓形成的危險因素。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用9血小板粘附率它可表征血小板粘附性的大小。血小板粘附率增高，使血液出現高凝狀態(tài)，易于形成血栓，如 冠心病、高血壓、高脂血癥、腦血栓、糖尿病。血小板粘附率降低的疾病有再生障礙性貧血、白血病、肝硬化、尿毒癥等。血小板粘附率降低，呈現易于出血現象。NankaiUniversity血液流
30、變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用10血小板聚集率它可表征血小板的聚集性。血小板聚集率異常與許多疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關。病理狀態(tài)下，血小板數量減少或血小板功能障礙，易引發(fā)出血性疾病。血小板聚集率降低的常見疾病有：血小板無力癥、兒童特發(fā)性血小板減少性紫癜、肝硬化等。當凝血系統(tǒng)受到異常激活時，血小板可引發(fā)血管內凝血，導致血栓性疾病。NankaiUniversity血液血液流變流變學在學在臨床臨床醫(yī)學醫(yī)學中的中的應用應用高血壓、腦梗塞和心肌梗塞患者的血液流變學檢測發(fā)現，三種疾病的血液粘度普遍增高，但是引起全血粘度增高的因素卻各不相同。高血壓作為一項心血管危險因素，是造成腦血管病、冠
31、心病、充血性心力衰竭、腎功能衰竭和周圍血管病的主要原因。高血壓患者的全血粘度明顯升高，并且隨著切變率的降低差異進一步的增大。紅細胞聚集指數明顯高于對照組。表明高血壓患者血液粘度的升高主要是由于紅細胞聚集性增加引起的。（與臨床血液流變學不一樣）。心肌梗塞是在動脈粥樣硬化的基礎上，冠狀動脈的某一分支急性閉塞，血液循環(huán)受阻，以致部分心肌發(fā)生嚴重而持久的缺血，導致心肌組織的壞死。血液流變學表明，心肌梗塞病人血液粘度有不同程度的升高；紅細胞壓積也有不同程度的增高；血漿纖維蛋白元的含量增高，紅細胞聚集性顯著增強，健康人紅細胞聚集體在切變率為4050s-1時可完全解聚，而心肌梗塞患者紅細胞的解聚切變率超過5
32、0s-1，甚至高達500 s-1；同時紅細胞的變形性也顯著降低。腦梗塞的血液流變學變化為全血粘度、血漿粘度增高，70%以上患者紅細胞壓積增高，紅細胞聚集性、剛性增高，血小板粘附性、聚集性增強、纖維蛋白元濃度增大。NankaiUniversity血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用血液流變學在臨床醫(yī)學中的應用總之，血液流變各因素變化將導致血液粘度的升高。各種類型缺血性心腦血管疾病血液流變學的共同特點是血液均處于高粘、高濃、高聚、高凝狀態(tài)，呈現高粘滯血癥，其程度與病情基本一致。高粘滯血癥是血液粘度較長期處于升高狀態(tài)所造成的一種病理綜合癥，其突出的病理特點是微循環(huán)障礙，使血液灌注不足，可造成缺血、缺氧、酸中
33、毒，出現微循環(huán)障礙，使血液流變性進一步惡化，發(fā)生惡性循環(huán)，因此，臟器微循環(huán)血液灌注不足，是許多疾病發(fā)生的基礎和中心環(huán)節(jié)。可以根據血粘度的異常來檢測疾病的發(fā)展，針對引起血粘度變化的不同原因，有選擇的使用擴血管、抗凝、降粘、溶栓藥物，達到降低血粘度，改善微循環(huán)的目的。 NankaiUniversityNankaiUniversity屈服應力屈服應力血液應力-應變率不為一條過原點的直線，所以血液是非牛頓流體，因此通常不能用牛頓粘滯定律描述血液的流變性質。只是當切變率足夠大時（100s-1），全血粘度逐漸降低并趨于一定值，此時血液可看作牛頓流體。在1100 s-1內，血液流變性質可用Casson方程進
34、行描述。NankaiUniversityFahraeusFahraeus- -LindqvistLindqvist效應效應我們通常所說的血液粘度都是在體外條件下測量得到的，但血液在我們通常所說的血液粘度都是在體外條件下測量得到的，但血液在全身流動時所表現出來的粘度并不是簡單地與體外測量的結果一致。全身流動時所表現出來的粘度并不是簡單地與體外測量的結果一致。一般來說，我們所說的粘度是血液在體內流動時所表現出來的綜合一般來說，我們所說的粘度是血液在體內流動時所表現出來的綜合結果。具體到某一血管區(qū)段，如主動脈、腔靜脈、毛細血管等，由結果。具體到某一血管區(qū)段，如主動脈、腔靜脈、毛細血管等，由于血流速度
35、、管徑不同，所表現出來的血液粘度也不同。以人體為于血流速度、管徑不同，所表現出來的血液粘度也不同。以人體為例，一般在血管直徑大于例，一般在血管直徑大于1mm的血管中，血液粘度可以看成不隨管的血管中，血液粘度可以看成不隨管徑的變化而變化。但在管徑小于徑的變化而變化。但在管徑小于1mm的血管中，血液的表觀粘度隨的血管中，血液的表觀粘度隨血管管徑的減小而降低。直接的原因是當血液從管徑較粗的血管向血管管徑的減小而降低。直接的原因是當血液從管徑較粗的血管向管徑較細的血管流動時，由于血漿層的存在，更多比例的血漿流入管徑較細的血管流動時，由于血漿層的存在，更多比例的血漿流入到細的血管中，紅細胞的濃度也隨之減
36、小，這就是到細的血管中，紅細胞的濃度也隨之減小，這就是Fahraeus-Lindqvist效應，即效應，即血液表觀粘度隨血管管徑的減小而降低的現象血液表觀粘度隨血管管徑的減小而降低的現象。但是這種變化不是沒有限度的，當血管管徑降低到與紅細胞直徑相但是這種變化不是沒有限度的，當血管管徑降低到與紅細胞直徑相當或更小時，紅細胞的變形行為成為血液流動的主要形式，血流成當或更小時，紅細胞的變形行為成為血液流動的主要形式，血流成為血細胞與血漿分離的兩相流，此時流動阻力明顯增大，血液的表為血細胞與血漿分離的兩相流，此時流動阻力明顯增大，血液的表觀粘度隨著管徑的減小而增加。這就是觀粘度隨著管徑的減小而增加。這
37、就是Fahraeus-Lindqvist逆效應。逆效應。Fahraeus-Lindqvist效應及逆效應對微循環(huán)的血流動力學、物質交效應及逆效應對微循環(huán)的血流動力學、物質交換等研究具有十分重要的意義。換等研究具有十分重要的意義。 NankaiUniversity血液的血液的粘彈性粘彈性血液作為非牛頓流體，它的一個最重要特征就是血液不僅具有粘滯血液作為非牛頓流體，它的一個最重要特征就是血液不僅具有粘滯性，在流動過程中要克服內摩擦而必須消耗能量，而且還具有固體性，在流動過程中要克服內摩擦而必須消耗能量，而且還具有固體的彈性特征。因為在切變率很低或為零時，紅細胞相互聚集在一起的彈性特征。因為在切變率
38、很低或為零時，紅細胞相互聚集在一起形成疊連，疊連可以形成三維網絡結構。這種網絡結構類似彈性體，形成疊連，疊連可以形成三維網絡結構。這種網絡結構類似彈性體，可以儲存一部分能量。因此血液為粘彈性流體。可以儲存一部分能量。因此血液為粘彈性流體。血液的粘彈特性在大血管中表現并不明顯，但在小雷諾數運動時，血液的粘彈特性在大血管中表現并不明顯，但在小雷諾數運動時，如微循環(huán)范疇內的血液流動，切變率大約在如微循環(huán)范疇內的血液流動，切變率大約在1010-1-1s s-1-1量級，慣性力非量級，慣性力非常小，可以忽略不計，此時流體的粘性力占主要地位。一般常見的常小，可以忽略不計，此時流體的粘性力占主要地位。一般常
39、見的測量血液粘彈性的方法主要有兩種：一是對血液施加一個小振幅的測量血液粘彈性的方法主要有兩種：一是對血液施加一個小振幅的簡諧振蕩，測量其應力的變化情況。二是簡諧振蕩，測量其應力的變化情況。二是應力松弛應力松弛實驗，對血液突實驗，對血液突然施加一應力后，馬上撤掉外部應力，測量血液的應力隨時間的變然施加一應力后，馬上撤掉外部應力，測量血液的應力隨時間的變化情況。化情況。 NankaiUniversity粘彈性粘彈性生物流體大多為粘彈體，如蛋清，唾液，關節(jié)液，痰等含有大分子物質的生物流體，都具有粘性，而將其攪動后，可觀察到有回縮現象，表明這些物體又具有彈性。關節(jié)液對緩慢的運動主要表現為粘性，對關節(jié)起
40、潤滑作用；而對突然的沖擊，關節(jié)液則表現出彈性，象橡皮墊那樣起緩沖作用。一般而言，粘彈性具有如下三個特點：1.應力松弛：物體突然發(fā)生應變時，若保持應變一定，則相應的應力將隨時間的增加而減小。2.蠕變：若保持應力一定，則物體的應變將隨時間的增加而增大。3.滯后環(huán)：對物體進行周期性加載和卸載，加載時的應力-應變曲線與卸載時的應力-應變曲線不重合，這種現象稱為應力滯后，加載曲線與卸載曲線形成封閉曲線，稱為滯后環(huán)。物替既具有粘性又具有彈性的性質稱為粘彈性。NankaiUniversity血液的血液的觸變性觸變性血液的粘度一方面依賴于切變率，另一方面也依賴于剪切血液的粘度一方面依賴于切變率，另一方面也依賴
41、于剪切時間，即切變率恒定時，血液粘度隨時間而變。如果時間時間，即切變率恒定時，血液粘度隨時間而變。如果時間足夠長，粘度到達一定之后也不再隨時間改變，其值僅僅足夠長，粘度到達一定之后也不再隨時間改變，其值僅僅取決于切變率。這就是血液的取決于切變率。這就是血液的觸變性觸變性。 一般說來，在低切變率下，如小于一般說來，在低切變率下，如小于0.1s-1，血液表現為粘血液表現為粘彈流體。切變率在彈流體。切變率在0.1-10s-1范圍內，血液具有觸變特性。范圍內，血液具有觸變特性。血液的觸變性和粘彈性能反映血液粘度不能描述的血液在血液的觸變性和粘彈性能反映血液粘度不能描述的血液在非平衡狀態(tài)下的流變行為，即
42、血液流變特性隨時間變化的非平衡狀態(tài)下的流變行為，即血液流變特性隨時間變化的規(guī)律。從臨床角度，血液的觸變性和粘彈性可以反映紅細規(guī)律。從臨床角度，血液的觸變性和粘彈性可以反映紅細胞聚集、分散的動態(tài)變化、紅細胞的彈性及在運動過程中胞聚集、分散的動態(tài)變化、紅細胞的彈性及在運動過程中血液所儲存的彈性位能及粘性引起的能量耗散的變化，因血液所儲存的彈性位能及粘性引起的能量耗散的變化，因此比較單純的血液粘度測量更能反映疾病的血液流變學特此比較單純的血液粘度測量更能反映疾病的血液流變學特性的改變。性的改變。 NankaiUniversityNankaiUniversity紅細胞壓積紅細胞壓積可粗略認為就是血細胞的總體積。所謂血細胞的總體積，實際上是指紅細胞的總體積，因為其他成分的比例非常之小。紅細胞在整個血液中所占的體積百分率，一般叫做紅細胞比容積。紅細胞比容積通常是借助高速離心機離心沉淀的條件下測量得到，紅細胞是處于被壓縮狀態(tài)，所以這個比容積又叫做壓縮比容積，簡稱壓積。實際上離心得到的細胞層仍然含有的血漿成分，所以真正的紅細胞壓積需要乘以一個校正因子0.9696. 0*HctH
血液流變學 生物物理
