03血液流变学

1、,血液流变学,第三章 血液的流变特性,电镜下的血液成分,Contents,血液流变学,第三章 血液的流变特性,内容简介,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,1.了解血液的组成。,2.掌握红细胞压积、比容概念。,学习要求：, 血液的组成, 理化性质,3.理解渗透压概念。,4.了解血液的电特性。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,一、血液的组成,血浆（牛顿流体）,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血液加入抗凝剂后，经过静止、离心等方法所得到的淡黄色透明液体部分是血浆。,水（91%-92%）,其他物质,血浆蛋白,非蛋白质含氮化合物,不含氮的有机化合物,无机盐,血浆,血液的流变性,第一节 血

2、液的理化性质,血细胞比容： 血细胞在总血量中的容积百分比红细胞比容。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血细胞压积： 血细胞与血浆分离后，测得的血细胞体积所占血样体积的百分比。,男： 4050%,女： 3748%,因为离心分离出来的血细胞带有少许血浆，所以血细胞压积约小于血细胞比容。,参考范围：,红细胞压积(HCT)： 红细胞与血浆分离后，测得的红细胞体积所占血样体积的百分比，用Hct表示。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血细胞正常数据,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,电镜下的血液成分,显微镜下的血液,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血小板,白细胞,电镜下的各种血细胞,

3、红细胞,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,二、血液的理化性质,2.比重,RBC 血浆, 静止时, 比重差使RBC下沉, 与血浆分开。,血沉ESR:示RBC沉降快慢，是RBC聚集程度、聚集倾向的表征量。,常以单位时间血浆柱高度示之。单位： mm/h,1.色泽：红色，动脉血鲜红，静脉血暗红。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,3. 渗透压：,渗透现象：水分子从纯水或浓度较低的溶液中通过半透膜向浓度较高的溶液中扩散的现象。,渗透压：促使水分子从半透膜另一侧向溶液中渗透的力量。浓度越大的溶液，渗透压越高。水分子总是从低渗溶液经过半透膜向高渗溶液渗透。,(Pa),血液的流变性,第一节 血液的理化

4、性质,温度一定，渗透压的大小仅由摩尔浓度决定，并与与溶质颗粒数目的多少呈正比，而与微粒的大小和化学性质无关。,正常人血浆= 770（kPa）,(Pa),包括：晶体渗透压(低分子晶体物质产生的渗透压 )和胶体渗透压(高分子胶体物质产生的渗透 )。,毫渗透摩尔浓度（毫渗量/升）：mOsmL-1,是指1升溶液中能产生渗透效应的各种溶质微粒的总和。临床上常用它来衡量和比较渗透压。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,正常人血浆= 300mOsm/L,的改变RBC变形能力的改变,正常情况下，血细胞内外渗透压是相等的。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,红细胞在等渗溶液中形态正常，在低渗溶液中膨胀(

5、水渗入)，在高渗溶液中皱缩(水渗出)。都将使红细胞的变形性降低。,人血红细胞在高渗状态,人血红细胞在低渗状态,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血浆渗透压恒定的意义,保持细胞内外水的平衡和细胞的正常体积；调节血管内外水的平衡和维持正常的血浆容量。同时为维持血液的有形成分，特别是红细胞的形态、理化性质及正常生理活动有重要意义。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,4. 血浆PH值：,正常血浆：7.357.45,PH值的改变RBC变形能力的改变,静脉血 7.35， 动脉血 7.45， 血红蛋白溶液 7.396,取决于： 血液缓冲系统 肺排酸功能 肾排酸保碱功能,pH7.8，将危及生命。,血液

6、的流变性,第一节 血液的理化性质,5.导电性：RBC、WBC表面带有电荷，血浆中存在电解质离子,6.导热性：血液具有较好的导热性，12552J/人天。,影响导电性的因素： H、血浆蛋白浓度电导率 血液流动状态改变(红细胞的取向、变形、轴向集中） 如：速度 导电性 ,血浆导电性红细胞导电性,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,血液的理化性质，如比重、渗透压、 PH值和电特性等对血液及其组分的流变性都有明显影响，反过来，血液的流变性也要影响着血液的理化性质。,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,小结：,红细胞比容（比积）：,判断题,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,小结：,渗透压公式：,(

7、Pa),填空题、选择题,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,小结：,温度一定，渗透压的大小仅由摩尔浓度决定，并与与溶质颗粒数目的多少呈正比，而与溶质微粒的大小和化学性质无关。,判断题,血液的流变性,第一节 血液的理化性质,小结：,保持细胞内外水的平衡和细胞的正常体积； 调节血管内外水的平衡和维持正常的血浆容量。,维持血浆渗透压恒定的意义：,简答题、填空题,血液的流变性,学习要求：,1.掌握剪变率对血液粘度的影响。,2.掌握红细胞聚集和变形对血液粘度的影响。,3.掌握红细胞压积对血液粘度的影响。,4.掌握血浆粘度对全血粘度的影响。,5.了解比重、渗透压等对血液粘度的影响。,第二节 影响血液粘度

8、的因素,血液的流变性,血液是由高分子稀溶液与多种细胞构成的悬浮液，在人体生理活动的介质中，其物理性和流动性最为复杂。 血液粘度是血液流变学的一个重要指标。它的改变将直接影响机体内的血流阻力，从而影响组织血流灌注。,第二节 影响血液粘度的因素,血液的流变性,一、剪变率,如图所示，是通过实验测得的血液在不同Hct值下，血液表观粘度与剪变率的关系曲线。,为什么Hct0时，粘度为一恒量？,由图可知： 血液粘度随着剪变率总的变化趋势是： 随着剪变率的增大而降低。,血液的流变性,当 时，血液粘度趋于一定值，呈现牛顿流体。,当 时，血液粘度随 迅速降低。,当 时，血液粘度随 缓慢 。,当 0 时，为固体。,

9、在10-250s-1时，为屈服-假塑性流体。,血液的流变性,2. 10-250s-1，呈具有剪切稀化作用的屈服-假塑性流体， ，可用Casson公式描述。此时叠连体的长度、数目随 而，RBC的变形和定向 。,3. 低切时（ 0）， ,呈固体,RBC三维网络,即 由0增加的过程中,血液从非牛顿流体转变 为牛顿流体,1.高切时， 与 无关，叠连体单个RBC,血液的流变性,二、红细胞聚集和变形,红细胞聚集,1、聚集现象： 在低剪变率下，作用于红细胞表面的剪应力小，纤维蛋白原等血浆蛋白会将红细胞桥联起来聚集成缗钱状、分枝状、网络状结构，形成聚集体。,第二节 影响血液粘度的因素,血液的流变性,红细胞聚集

10、并不等于血液凝固！,注意：,血液凝固,2、红细胞变形现象,RBC处于自由静止状态时，呈双凹圆盘形，细胞膜极柔软，十分容易变形。在剪应力作用下可变成椭球形等各种形伏。,血液从流动的液体状态变成不能流动的胶冻状凝块，这一现象叫做血液凝固。,课外知识介绍,血 液 凝 固,血液的流变性,血液流出人体血液就会发生凝固。血液凝固是一系列复杂的化学连锁反应的结果，其最后阶段是由原来溶解于血浆中的纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白。纤维蛋白像细丝一样，在形成过程中相互交错重叠，并把血细胞网罗在内，使原来呈溶胶状态的血液逐渐变成凝胶状态的血凝块。 血凝块形成以后，由于血小板收缩蛋白的收缩作用，使血凝块回缩变硬，同

11、时析出淡黄色透明的液体血清。,课外知识介绍,血 液 凝 固,血液的流变性,血管内循环着的血液一般不会发生凝固，主要原因是： (1)正常的心脏和血管的内膜光滑，不致发生血小板的破坏； (2)血液中有抗凝物质，如肝素是体内产生的一种较重要的抗凝物质。它可以抑制凝血酶原转变为凝血酶，从而抑制纤维蛋白原形成纤维蛋白； (3)血浆中还有使已形成的纤维蛋白溶解的物质，可以随时将血管内已形成的纤维蛋白溶解。,血液的流变性,3、红细胞聚集与变形对血液粘度的影响,高切时， RBC变形、沿轴取向 ,低切时， 叠连解体单个RBC ,血液的流变性,结论：,在低剪变率下，红细胞聚集使血液粘度显著增大。,在高剪变率下，红

12、细胞变形使血液粘度大大降低。,低剪变率下的粘度表征红细胞的聚集性，若红细胞聚集性增强，低剪变率粘度增大。高剪变率下的粘度表征红细胞的变形性，若红细胞变形性变差，高剪变率粘度增大。,血液的流变性,正常的血液中含有纤维蛋白原和球蛋白，具有桥联作用，在低剪变率下使红细胞形成聚集体，其粘度显著增大。剪应力进一步减小，桥联作用更显优势，红细胞聚集程度越高，聚集体结构越紧密，粘度自然就高。,而NA曲线中的溶液不含纤维蛋白原和球蛋白，里面的红细胞不可能发生聚集，其粘度自然就低。,分析：NP、NA两种溶液在剪变率较低时，其粘度相差很大，原因是什么？,可见NP、NA两曲线的高度差是由红细胞聚集引起的。,血液的流

13、变性,分析：分析HA（固化的红细胞）与NA两曲线在剪变率较大时，粘度存在高度差的原因？,HA中的红细胞已被固化，在这种悬浮液中，既无红细胞聚集，也无红细胞变形，故其相对粘度a不随剪变率变化。显然，在高剪变率范围，NA与HA都无红细胞聚集，所以HA、NA的高度差是由红细胞变形所引起的粘度降低。,剪变率对血液粘度的影响，实际上是通过影响红细胞的聚集和变形来实现的。如果没有红细胞的聚集和变形，血液近似为牛顿流体（HA曲线）。,血液的流变性,三、红细胞压积Hct,各种 下， 均随 H而，且呈指数规律增大。,（1）同一 下： H ， ,（2）同一 H下： ， ,血液的流变性,（3）固化RBC的H为 50

14、-60时， 随 H而，并， 表明很难流动。,（4）正常RBC在H 90时， 仍很小， 说明在高压积的情 况下流动性仍然很好。,血液的流变性,实践证明：人的供氧量 最佳比容为3035%, 白细胞、血小板的浓度 Ha, 相同H下，大体积RBC悬浮液的 小体积 RBC悬浮液的, 在保证充分供氧的情况下H,血液的流变性,1.血浆蛋白成分,2.蛋白分子形状的影响：链状分子球形分子,分子不对称性网络能力，所以 纤维蛋白原是影响 的重要成分,（1）在血浆中形成网络使 ,球蛋白：低切下，对 起较大作用 白蛋白：有助于缓解球蛋白的影响,（2）通过表面吸附以表面的正电荷抵消RBC表面的 负电荷,使RBC结成串,再

15、通过桥联作用形成网络。,四、血浆粘度 的影响 （ ）,血液的流变性,血液的流变性,不同年龄组血浆纤维蛋白原含量与血浆粘度,血液的流变性,五、管壁、管径的影响,生理情况下，人血管的临界半径rC= 27m,PH值改变、血小板聚集，均可使 FL氏效应发生逆转的临界半径明显增加。,血液的流变性,法林氏效应及其逆转,血液的流变性,六、渗透压、PH值,七、温度,改变RBC的变形能力 的改变,37时，有最佳变形能力，49 时变形能力完全丧失,pH7.8，将危及生命。,血液的流变性,病理状态下，白细胞数量，变形性，发生粘附和嵌塞白细胞数目，a。,正常情况下对血液的粘度影响不大。,八、白细胞,当白细胞数达到20

16、103/mm3时，在直径小于5mm的毛细血管中约有一半的时间血液停止流动。,血小板可以引起微血栓血液循环障碍血液理化性质改变影响到红细胞的聚集和变形a。,九、血小板,血液的流变性,十、血液的比重,血液比重，a。,十一、生理波动：早晨 ，11：00时m 下午，午夜3：00时min,新生儿出生时，粘度较高，一周后下降，五个月时将为35%，然后升高,血液的流变性,十二、心理因素、抽烟,第二节 影响血液粘度的因素,血液的流变性,影响血液粘度的诸因素及其相互关系,血液的流变性,哪些因素能导致血液粘度升高？血液粘度升高 将给肌体带来哪些影响？,试从微观的角度解释为什么低剪切时血液粘度 随剪变率的升高而降低

17、，高剪时血液粘度与剪变率无关？,3. 红细胞压积与血液粘度有什么关系？,思 考 题,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,1.掌握卡森方程。,2.理解血液的卡森图。,学习要求：,3.了解血液的屈服应力。,重点！,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,一、血液的卡森方程,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,一、血液的卡森方程,当H=0时，血浆 牛顿流体。,当血液的红细 胞压积大于某一 数值(HH临=5%-8%) 时，血液的流变 特性可用卡森方 程描述：,血液的本构方程,c卡森屈服应力，c卡森粘度,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,从图可以看出，卡森粘度是一个常量，且对应于不同的H，卡森粘度

18、亦不同，因各条线的斜率不相等。,二、血液的屈服应力,血液卡森图中，纵轴截距：,使血液流动的最小致流值。,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,屈服应力的计算公式：,血液屈服应力c的存在是因为在低剪变率下，纤维蛋白原的桥联作用使红细胞形成立体网络状结构所致。c的大小与Hct、纤维蛋白原的含量有关，其计算公式为,B纤维蛋白原浓度的函数。,成立条件：HHc。当HHc时，血液不存在屈服 应力。,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,血液屈服应力还有如下的经验公式：,适用范围：Hct0.10，0.21gdl-1CF0.46gdl-1,屈服应力的测定： 血液的c很难准确测定，用大型血液流变仪采用外插法测得：c很小，甚至不存在。是否存在？尚未定论。,血液的流变性,第三节 血液的本构方程,c的意义：,说明：在高剪切下，血液趋向牛顿流体，a趋于极限值，即是c。可见，