Eneo la mekanika ambalo huchunguza vipengele vya ugeuzaji na mtiririko wa midia halisi inayoendelea, mojawapo ya viwakilishi hivyo ni vimiminika visivyo vya Newtonia vilivyo na mnato wa muundo, ni rheolojia. Katika makala hii, tunazingatia mali ya rheological ya damu. Ni nini kitabainika.
Ufafanuzi
Kioevu cha kawaida kisicho cha Newtonian ni damu. Inaitwa plasma ikiwa haina vipengele vilivyoundwa. Seramu ni plazima ambayo haina fibrinogen.
Hemorheology, au rheology, huchunguza mifumo ya kimitambo, hasa jinsi sifa za kimwili na colloidal za damu hubadilika wakati wa mzunguko kwa kasi tofauti na katika sehemu tofauti za kitanda cha mishipa. Mali yake, hali ya kazi ya mtiririko wa damu, contractility ya moyo huamua harakati ya damu katika mwili. Wakati kasi ya mtiririko wa mstari iko chini, chembe za damu husogea sambamba na mhimili wa chombo na kuelekea kila mmoja. Katika kesi hii, mtiririko una tabia ya safu, na mtiririko huitwa laminar. Hivyo ni ninimali ya rheological? Zaidi kuhusu hilo baadaye.
Nambari ya Reynolds ni ipi?
Katika tukio la kuongezeka kwa kasi ya mstari na kuzidi thamani fulani, ambayo ni tofauti kwa vyombo vyote, mtiririko wa laminar utageuka kuwa vortex, chaotic, inayoitwa turbulent. Kiwango cha mpito kutoka kwa laminar hadi mwendo wa msukosuko huamua nambari ya Reynolds, ambayo ni takriban 1160 kwa mishipa ya damu. Majimaji husogeza lamina kwenye vyombo vingi.
Kasi na mkazo wa kunyoa
Siyo tu kasi ya ujazo na mstari wa mtiririko wa damu ni muhimu, vigezo viwili muhimu zaidi vinaashiria harakati kuelekea kwenye chombo: kasi na mkazo wa kukata. Mkazo wa shear ni sifa ya nguvu inayofanya kazi kwenye kitengo cha uso wa mishipa katika mwelekeo wa tangential kwa uso, inayopimwa kwa pascals au dynes/cm2. Kasi ya kukatwakatwa hupimwa kwa sekunde zinazolingana (s-1), kumaanisha ni ukubwa wa kipenyo cha kasi ya mwendo kati ya tabaka za umajimaji unaosogea sambamba kwa kila kitengo cha umbali kati yao.
Sifa za rheolojia hutegemea viashiria vipi?
Uwiano wa dhiki na kasi ya kunyoa huamua mnato wa damu, unaopimwa kwa mPas. Kwa umajimaji mgumu, mnato unategemea kiwango cha kukatwa kwa 0.1-120s-1. Ikiwa kiwango cha kukata ni >100s-1, mnato hubadilika si hivyo kutamkwa, na baada ya kufikia kiwango cha kukata 200s-1 karibu hakunainabadilika. Thamani iliyopimwa kwa kiwango cha juu cha kukata huitwa asymptotic. Sababu kuu zinazoathiri mnato ni ulemavu wa vipengele vya seli, hematokriti na mkusanyiko. Na kwa kuzingatia ukweli kwamba kuna seli nyingi nyekundu za damu ikilinganishwa na sahani na seli nyeupe za damu, zinaamuliwa zaidi na seli nyekundu. Hii inaonekana katika sifa za rheolojia za damu.
Vipengele vya mnato
Kigezo muhimu zaidi cha kuamua mnato ni mkusanyiko wa ujazo wa seli nyekundu za damu, kiasi chao cha wastani na yaliyomo, hii inaitwa hematokriti. Ni takriban 0.4-0.5 l / l na imedhamiriwa na centrifugation kutoka sampuli ya damu. Plasma ni maji ya Newtonian, mnato ambao huamua muundo wa protini, na inategemea joto. Mnato huathirika zaidi na globulins na fibrinogen. Watafiti wengine wanaamini kuwa jambo muhimu zaidi linalosababisha mabadiliko katika mnato wa plasma ni uwiano wa protini: albumin / fibrinogen, albumin / globulins. Ongezeko hilo hutokea wakati wa kuunganishwa, kuamua na tabia isiyo ya Newton ya damu nzima, ambayo huamua uwezo wa mkusanyiko wa seli nyekundu za damu. Mkusanyiko wa kisaikolojia wa erythrocytes ni mchakato unaoweza kubadilishwa. Ndivyo ilivyo - mali ya rheological ya damu.
Uundaji wa mijumuisho kwa erithrositi hutegemea mitambo, hemodynamic, electrostatic, plasma na vipengele vingine. Siku hizi, kuna nadharia kadhaa zinazoelezea utaratibu wa mkusanyiko wa erythrocyte. Inayojulikana zaidi leo ni nadharia ya kuunganisha.utaratibu ambao madaraja kutoka kwa protini kubwa za Masi, fibrinogen, Y-globulins hupigwa kwenye uso wa erythrocytes. Nguvu ya jumla ya mkusanyiko ni tofauti kati ya nguvu ya kukata manyoya (husababisha mgawanyiko), safu ya urudishaji wa kielektroniki ya erithrositi, ambayo ina chaji hasi, na nguvu kwenye madaraja. Utaratibu unaohusika na urekebishaji wa macromolecules yenye chaji hasi kwenye erithrositi, yaani, Y-globulin, fibrinogen, bado haujaeleweka kikamilifu. Kuna maoni kwamba molekuli zimeunganishwa kutokana na nguvu za van der Waals zilizotawanywa na vifungo hafifu vya hidrojeni.
Ni nini husaidia kutathmini sifa za rheolojia ya damu?
Kwa nini mkusanyiko wa erithrositi hutokea?
Ufafanuzi wa mkusanyiko wa erythrocyte pia unaelezewa na kupungua, kutokuwepo kwa protini za juu za Masi karibu na erythrocytes, kuhusiana na mwingiliano wa shinikizo unaonekana, sawa na asili ya shinikizo la osmotic ya ufumbuzi wa macromolecular, na kusababisha muunganiko wa chembe zilizosimamishwa. Zaidi ya hayo, kuna nadharia inayounganisha mkusanyiko wa erithrositi na mambo ya erithrositi, na hivyo kusababisha kupungua kwa uwezo wa zeta na mabadiliko ya kimetaboliki na umbo la erithrositi.
Kwa sababu ya uhusiano kati ya mnato na uwezo wa mkusanyiko wa erythrocytes, ili kutathmini mali ya rheological ya damu na sifa za harakati zake kupitia vyombo, ni muhimu kufanya uchambuzi wa kina wa viashiria hivi. Njia moja ya kawaida na inayoweza kupatikana ya kupima mkusanyiko ni tathmini ya kiwango cha erythrocyte.mchanga. Walakini, toleo la jadi la jaribio hili sio la kuelimisha sana, kwani halizingatii sifa za rheolojia.
Njia za vipimo
Kulingana na tafiti za sifa za rheolojia ya damu na mambo yanayowaathiri, inaweza kuhitimishwa kuwa tathmini ya mali ya rheological ya damu huathiriwa na hali ya mkusanyiko. Siku hizi, watafiti huzingatia zaidi utafiti wa mali ya microrheological ya kioevu hiki, hata hivyo, viscometry pia haijapoteza umuhimu wake. Njia kuu za kupima mali ya damu zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili: na dhiki ya homogeneous na shamba la shida - koni-ndege, disk, cylindrical na rheometers nyingine na jiometri tofauti ya sehemu za kazi; na uwanja wa deformations na mkazo kiasi inhomogeneous - kulingana na kanuni ya usajili wa acoustic, umeme, vibrations mitambo, vifaa vinavyofanya kazi kulingana na njia Stokes, viscometers capillary. Hivi ndivyo sifa za rheolojia za damu, plasma na seramu hupimwa.
Aina mbili za viscometers
Aina mbili za viscometers ndizo zinazoenea zaidi kwa sasa: zinazozunguka na kapilari. Viscometers pia hutumiwa, silinda ya ndani ambayo huelea kwenye kioevu kinachojaribiwa. Sasa wanajishughulisha kikamilifu na marekebisho mbalimbali ya rheomita za mzunguko.
Hitimisho
Inafaa pia kuzingatia kwamba maendeleo yanayoonekana katika ukuzaji wa teknolojia ya rheolojia hufanya iwezekane kusoma biokemia na biofizikia.mali ya damu ili kudhibiti microregulation katika matatizo ya metabolic na hemodynamic. Hata hivyo, uundaji wa mbinu za uchanganuzi wa hemorheolojia, ambao ungeakisi kimakusudi mjumuisho na sifa za rheolojia za giligili ya Newtonian, kwa sasa ni muhimu.
