血液流變學(xué) 全部課件

血液流變學(xué) 全部課件,血液流變學(xué),全部課件,血液,流變學(xué),全部,課件 一微循環(huán)的灌流特點一微循環(huán)的灌流特點 流速慢，約為流速慢，約為0.4mm/s0.4mm/s-1-1，流動雷諾數(shù)很小，約，流動雷諾數(shù)很小，約1010-2-21010-3-3，粘性力占主導(dǎo)地位，慣性力可忽略。，粘性力占主導(dǎo)地位，慣性力可忽略。血液再不能看作均質(zhì)流體，而看成有血細胞血液再不能看作均質(zhì)流體，而看成有血細胞和血漿組成的二相流。和血漿組成的二相流。毛細血管壁可滲漏，血液中的流體與血管外毛細血管壁可滲漏，血液中的流體與血管外周組織之間，存在著流體與其它物質(zhì)的交換，是周組織之間，存在著流體與其它物質(zhì)的交換，是一個熱力學(xué)開放系統(tǒng)。毛細血管的滲漏性質(zhì)包括一個熱力學(xué)開放系統(tǒng)。毛細血管的滲漏性質(zhì)包括泄漏與滲透兩個方面。泄漏與滲透兩個方面。具有隨機性和突然性具有隨機性和突然性 二、微循環(huán)血流的流態(tài)二、微循環(huán)血流的流態(tài)1 1微血管中血流的搏動性微血管中血流的搏動性 早期一般認早期一般認為動脈系統(tǒng)中血流呈搏動流，微動脈、毛為動脈系統(tǒng)中血流呈搏動流，微動脈、毛細血管中血流穩(wěn)定，由于測量技術(shù)的提高，細血管中血流穩(wěn)定，由于測量技術(shù)的提高，證明了不同臟器的微血管血流也呈搏動流，證明了不同臟器的微血管血流也呈搏動流，這種流動狀態(tài)也是由心臟的節(jié)律性運動所這種流動狀態(tài)也是由心臟的節(jié)律性運動所引起的。引起的。2 2毛細血管中血流呈間歇流毛細血管中血流呈間歇流 毛細血管中血流很不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定不是由心臟搏動毛細血管中血流很不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定不是由心臟搏動引起的，它沒有周期性引起的，它沒有周期性.原因原因:一般認為與毛細血管前括約肌的舒縮狀態(tài)有關(guān)，一般認為與毛細血管前括約肌的舒縮狀態(tài)有關(guān)，毛細血管前括約肌被認為相當(dāng)于毛細血管前括約肌被認為相當(dāng)于“分閘門分閘門”，它位于真，它位于真毛細血管的入口處，它控制毛細血管血液流速和血液分毛細血管的入口處，它控制毛細血管血液流速和血液分布。布。此外此外，毛細血管中血細胞的流變行為也會引起間歇，毛細血管中血細胞的流變行為也會引起間歇性血流，紅細胞的變形能力強，比較容易通過毛細血管，性血流，紅細胞的變形能力強，比較容易通過毛細血管，但白細胞體積較大，而且被動變形能力差，很難迅速通但白細胞體積較大，而且被動變形能力差，很難迅速通過狹窄毛細血管腔，常可引起血流不暢，甚至血流停滯過狹窄毛細血管腔，?？梢鹧鞑粫?，甚至血流停滯 3 3塞流塞流 微血管中流速剖面的分析表明，任何微血管中流微血管中流速剖面的分析表明，任何微血管中流速的徑向分布在很大度上取決于流動的血細胞直速的徑向分布在很大度上取決于流動的血細胞直徑與血管直徑之比，在很細的血管中，血細胞直徑與血管直徑之比，在很細的血管中，血細胞直徑與血管直徑相同時，此時血流的特點是中心移徑與血管直徑相同時，此時血流的特點是中心移動的細胞與其周邊的血漿層以相似的速度流動，動的細胞與其周邊的血漿層以相似的速度流動，這種流動形式稱之為塞流這種流動形式稱之為塞流 可以認為，在微血管中簡單的可以認為，在微血管中簡單的PoiseuillePoiseuille流動是流動是不存在的不存在的 4 4毛細血管中的團流毛細血管中的團流ProtheroProthero和和BurtonBurton等通過體外模擬實驗觀察到變等通過體外模擬實驗觀察到變形的紅細胞單個縱行通過毛細血管、各細胞間被形的紅細胞單個縱行通過毛細血管、各細胞間被血漿段分離的現(xiàn)象，他們把這種現(xiàn)象稱為血漿段分離的現(xiàn)象，他們把這種現(xiàn)象稱為“團流團流”。血液團流時的能量消耗約比無細胞血漿作。血液團流時的能量消耗約比無細胞血漿作PoiseuillePoiseuille流動時消耗的能量僅高約流動時消耗的能量僅高約30%30%，在流，在流動的紅細胞之間的血漿呈現(xiàn)一種特殊的環(huán)行運動。動的紅細胞之間的血漿呈現(xiàn)一種特殊的環(huán)行運動。團流使血管中的血流阻力增大。也有一些學(xué)者認團流使血管中的血流阻力增大。也有一些學(xué)者認為：這種血漿運動不僅有利于微血流向前推進，為：這種血漿運動不僅有利于微血流向前推進，而且可以引起對流和混合作用，能增加通過毛細而且可以引起對流和混合作用，能增加通過毛細血管壁的熱交換率和氣體物質(zhì)交換血管壁的熱交換率和氣體物質(zhì)交換 5 5片流片流 由于肺泡毛細血管很短，而且由于肺泡毛細血管很短，而且相互結(jié)合密切，成為平面網(wǎng)，因此肺泡的相互結(jié)合密切，成為平面網(wǎng)，因此肺泡的毛細血管網(wǎng)的血流可以近似看作片流，比毛細血管網(wǎng)的血流可以近似看作片流，比看作管流更合適。肺胞內(nèi)血流分布和紅細看作管流更合適。肺胞內(nèi)血流分布和紅細胞的氧化有密切關(guān)系，因而在生理學(xué)上具胞的氧化有密切關(guān)系，因而在生理學(xué)上具有重要意義有重要意義 三血液在微血管中的血流效應(yīng)三血液在微血管中的血流效應(yīng)（一）（一）血漿層和紅細胞的軸向集中血漿層和紅細胞的軸向集中1 1、血漿層的形成：、血漿層的形成：血液流過較細管道時，里面懸浮的紅血液流過較細管道時，里面懸浮的紅細胞有向管軸心集中的現(xiàn)象，結(jié)果在管壁附近形成一個不細胞有向管軸心集中的現(xiàn)象，結(jié)果在管壁附近形成一個不含紅細胞的區(qū)域。含紅細胞的區(qū)域。2 2、影響血漿層厚度、影響血漿層厚度的因素的因素（1 1）平均流速：）平均流速：隨平均流速增加而增加。隨平均流速增加而增加。（2 2）管道內(nèi)徑：）管道內(nèi)徑：隨管道內(nèi)徑增加而減小。隨管道內(nèi)徑增加而減小。（3 3）剪變率：）剪變率：隨剪變率增加而增加。隨剪變率增加而增加。（4 4）紅細胞壓積：）紅細胞壓積：隨紅細胞壓積增高而減小。隨紅細胞壓積增高而減小。紅細胞的向軸集中紅細胞的向軸集中 血液在小血管中流動時，壁面附近的紅細胞血液在小血管中流動時，壁面附近的紅細胞向管軸方向移動的現(xiàn)象稱為紅細胞的向軸集中。向管軸方向移動的現(xiàn)象稱為紅細胞的向軸集中。影響紅細胞向軸集中的因素：影響紅細胞向軸集中的因素：（1 1）內(nèi)因：）內(nèi)因：紅細胞極易變形。紅細胞極易變形。（2 2）外因：）外因：剪變率的分布（剪變率愈大，集中速度愈快）剪變率的分布（剪變率愈大，集中速度愈快）平均流速（平均流速增大，集中速度增加）平均流速（平均流速增大，集中速度增加）管半徑（管半徑愈小，集中速度愈快）管半徑（管半徑愈小，集中速度愈快）二、二、SigmaSigma效應(yīng)效應(yīng)1 1、研究對象：微動脈、微靜脈。、研究對象：微動脈、微靜脈。2 2、SigmaSigma效應(yīng)的流動模型效應(yīng)的流動模型3 3、流量及表觀粘度、流量及表觀粘度細管中流量細管中流量粗管中表觀粘度粗管中表觀粘度為為a 時的流量時的流量比較二式可得比較二式可得4 4、SigmaSigma效應(yīng)：在足夠小的血管中，效應(yīng)：在足夠小的血管中，血液的表血液的表觀粘度隨管徑的減小而降低的現(xiàn)象。觀粘度隨管徑的減小而降低的現(xiàn)象。三、法氏（三、法氏（FahraeusFahraeus）效應(yīng)）效應(yīng)1 1、FahraeusFahraeus效應(yīng)：當(dāng)紅細胞壓積一定的血液，從效應(yīng)：當(dāng)紅細胞壓積一定的血液，從大直徑的管道流入較細管道中時，細管道中的大直徑的管道流入較細管道中時，細管道中的紅紅細胞壓積細胞壓積HctHct隨自身管徑的減小而降低的現(xiàn)象。隨自身管徑的減小而降低的現(xiàn)象。容器內(nèi)紅細胞壓積容器內(nèi)紅細胞壓積H HR RH HT T/H/HF F毛細管中紅細胞壓積毛細管中紅細胞壓積 實驗結(jié)果實驗結(jié)果：(1)(1)對于給定的管徑，對于給定的管徑，H HR R與與H HF F的關(guān)系為直線。的關(guān)系為直線。(2)(2)當(dāng)細管直徑減小時，當(dāng)細管直徑減小時，H HR R隨隨H HF F線性增加較快，即斜率線性增加較快，即斜率隨管徑減小而增大，反之亦然。隨管徑減小而增大，反之亦然。(3)(3)當(dāng)當(dāng)H HF F一定時一定時,細管直徑愈大細管直徑愈大,H,HR R愈高愈高,即即H HT T愈接近愈接近H HF F.(4)(4)當(dāng)細管直徑大于一定值，如管徑在當(dāng)細管直徑大于一定值，如管徑在128128m m以上，以上，直線的斜率趨于零，即細管中紅細胞壓積與供血容器直線的斜率趨于零，即細管中紅細胞壓積與供血容器中紅細胞壓積成同一比例增加。中紅細胞壓積成同一比例增加。3 3、產(chǎn)生法氏效應(yīng)的原因：、產(chǎn)生法氏效應(yīng)的原因：（1 1）血漿撇取效應(yīng)：）血漿撇取效應(yīng)：（2 2）受分支管入口情況影響：）受分支管入口情況影響：（3 3）紅細胞與血漿間的相對運動：）紅細胞與血漿間的相對運動：血漿撇取效應(yīng)與分支管口模型血漿撇取效應(yīng)與分支管口模型四、法四、法-林效應(yīng)林效應(yīng)1 1、法、法-林效應(yīng)的林效應(yīng)的實驗裝置。實驗裝置。2 2、實驗結(jié)果：當(dāng)管半徑大于、實驗結(jié)果：當(dāng)管半徑大于1mm1mm時，血液的表觀時，血液的表觀粘度與管徑的大小無關(guān)；當(dāng)管半徑小于粘度與管徑的大小無關(guān)；當(dāng)管半徑小于1mm1mm時，時，血液的表觀粘度隨管徑的減小而降低。見圖血液的表觀粘度隨管徑的減小而降低。見圖3 3、法、法-林效應(yīng)產(chǎn)生的原因：林效應(yīng)產(chǎn)生的原因：FahraeusFahraeus效應(yīng)、血漿層、效應(yīng)、血漿層、SigmaSigma效應(yīng)、管壁效應(yīng)。效應(yīng)、管壁效應(yīng)。圖圖5-45-41 1、法、法-林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)：當(dāng)管徑減小到一定數(shù)值時，林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)：當(dāng)管徑減小到一定數(shù)值時，血液的表觀粘度必將隨管徑的減小而急劇上升，血液的表觀粘度必將隨管徑的減小而急劇上升，這就是法這就是法-林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)。見圖林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)。見圖圖圖4-14 4-14 法法-林效應(yīng)及其逆轉(zhuǎn)林效應(yīng)及其逆轉(zhuǎn)五、法五、法-林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)林效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)2 2、臨界半徑：法、臨界半徑：法-林效應(yīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)時的管半徑。林效應(yīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)時的管半徑。正常情況下，臨界半徑為正常情況下，臨界半徑為1.51.57.0 7.0 。3 3、影響臨界半徑的因素及造成的影響：、影響臨界半徑的因素及造成的影響：因素：因素：PHPH值、紅細胞聚集（變形、壓積）、值、紅細胞聚集（變形、壓積）、PLTPLT的聚集等多種因素。的聚集等多種因素。影響：由于法影響：由于法-林效應(yīng)使血液的表觀粘度急劇林效應(yīng)使血液的表觀粘度急劇上升，微循環(huán)的阻力將大大增加，必將影響微上升，微循環(huán)的阻力將大大增加，必將影響微循環(huán)血液灌注。循環(huán)血液灌注。六、管壁效應(yīng)六、管壁效應(yīng)1 1、管壁效應(yīng)：讓血液、血漿通過內(nèi)表面覆蓋纖維、管壁效應(yīng)：讓血液、血漿通過內(nèi)表面覆蓋纖維蛋白層的毛細管，比在相同剪變率下，通過其它蛋白層的毛細管，比在相同剪變率下，通過其它任何一種物質(zhì)覆蓋內(nèi)壁的毛細管測得的粘度小。任何一種物質(zhì)覆蓋內(nèi)壁的毛細管測得的粘度小。一、微循環(huán)中紅細胞的流變行為一、微循環(huán)中紅細胞的流變行為（一）紅細胞的可變形性及膜旋轉(zhuǎn)（一）紅細胞的可變形性及膜旋轉(zhuǎn)膜旋轉(zhuǎn)即為紅細胞的坦克履帶運動，血液的切應(yīng)力可以通膜旋轉(zhuǎn)即為紅細胞的坦克履帶運動，血液的切應(yīng)力可以通過膜旋轉(zhuǎn)而傳入紅細胞內(nèi)，使紅細胞更能適應(yīng)力的變化而過膜旋轉(zhuǎn)而傳入紅細胞內(nèi)，使紅細胞更能適應(yīng)力的變化而變形，有利于紅細胞內(nèi)氧氣、血紅蛋白、氧合血紅蛋白的變形，有利于紅細胞內(nèi)氧氣、血紅蛋白、氧合血紅蛋白的混合。在正常狀態(tài)下，血液中的紅細胞都有相對固定的流混合。在正常狀態(tài)下，血液中的紅細胞都有相對固定的流動方位，這會減少其與相鄰細胞、血管壁間的碰撞機會。動方位，這會減少其與相鄰細胞、血管壁間的碰撞機會。體內(nèi)紅細胞流動時的定向、變形、膜旋轉(zhuǎn)可以降低血液粘體內(nèi)紅細胞流動時的定向、變形、膜旋轉(zhuǎn)可以降低血液粘性力的消耗，減少由于紅細胞存在而引起對血槳流動的干性力的消耗，減少由于紅細胞存在而引起對血槳流動的干擾，有利于血液的流動，紅細胞的變形使它容易通過比它擾，有利于血液的流動，紅細胞的變形使它容易通過比它直徑小的營養(yǎng)毛細血管，有利于紅細胞對氧的攝取和釋放。直徑小的營養(yǎng)毛細血管，有利于紅細胞對氧的攝取和釋放。在小動脈微動脈中，紅細胞變形使血流呈向軸集中，并因在小動脈微動脈中，紅細胞變形使血流呈向軸集中，并因此產(chǎn)生了此產(chǎn)生了Fahraeus-LindqvistFahraeus-Lindqvist效應(yīng)，明顯降低了微血管中效應(yīng)，明顯降低了微血管中血液粘度。血液粘度。紅細胞變形能力降低直接影響微循環(huán)的灌注紅細胞變形能力降低直接影響微循環(huán)的灌注流量。流量。同時，紅細胞的變形性還會影響毛細血管同時，紅細胞的變形性還會影響毛細血管的生成的生成 （二）紅細胞聚集對微循環(huán)的影響（二）紅細胞聚集對微循環(huán)的影響 微動脈、毛細血管中切變率較高，足以引起紅微動脈、毛細血管中切變率較高，足以引起紅細胞解聚和變形，而毛細血管后靜脈、微靜脈細胞解聚和變形，而毛細血管后靜脈、微靜脈中，切變率較低，無論在生理或病理狀態(tài)，都中，切變率較低，無論在生理或病理狀態(tài)，都是紅細胞聚集的好發(fā)部位是紅細胞聚集的好發(fā)部位 即使在正常流態(tài)下，血液流經(jīng)微靜脈時，亦即使在正常流態(tài)下，血液流經(jīng)微靜脈時，亦可以繼發(fā)流態(tài)變化，使紅細胞容易聚集，不可以繼發(fā)流態(tài)變化，使紅細胞容易聚集，不過此時不會影響其正常功能。在病理狀態(tài)下過此時不會影響其正常功能。在病理狀態(tài)下卻會引發(fā)嚴重聚集，引起不良后果卻會引發(fā)嚴重聚集，引起不良后果 微循環(huán)紊亂時，紅細胞聚集體可給機體帶來一微循環(huán)紊亂時，紅細胞聚集體可給機體帶來一系列不良影響：系列不良影響：血流阻力和血液粘度增加，血流阻力和血液粘度增加，流速降低，氧的供給減少，加重血管內(nèi)皮的損流速降低，氧的供給減少，加重血管內(nèi)皮的損傷，致使血管通透性亢進，血漿外滲，造成血傷，致使血管通透性亢進，血漿外滲，造成血管外周組織水腫，血管內(nèi)溶液濃縮。管外周組織水腫，血管內(nèi)溶液濃縮。嚴重聚嚴重聚集時，聚集塊會影響血流，附著于管壁時使管集時，聚集塊會影響血流，附著于管壁時使管腔狹小，是血栓形成的主要因素之一，同時，腔狹小，是血栓形成的主要因素之一，同時，紅細胞聚集塊如同異物由脾、肝等網(wǎng)狀內(nèi)皮細紅細胞聚集塊如同異物由脾、肝等網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞系統(tǒng)吞噬消化。加重了網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞系統(tǒng)負胞系統(tǒng)吞噬消化。加重了網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞系統(tǒng)負擔(dān)。擔(dān)。嚴重聚集時紅細胞容易被破壞，加重貧嚴重聚集時紅細胞容易被破壞，加重貧血。血。二、毛細血管中的白細胞流變行為二、毛細血管中的白細胞流變行為和紅細胞相比，白細胞變形能力要小很多，和紅細胞相比，白細胞變形能力要小很多，常不能及時適應(yīng)很細的毛細血管管腔而順利常不能及時適應(yīng)很細的毛細血管管腔而順利通過，它會構(gòu)成比其它血細胞大很多的阻力通過，它會構(gòu)成比其它血細胞大很多的阻力 白細胞到達毛細血管入口處，或流經(jīng)毛細血管白細胞到達毛細血管入口處，或流經(jīng)毛細血管內(nèi)皮細胞核突出管腔處，有時會暫時停在該處，內(nèi)皮細胞核突出管腔處，有時會暫時停在該處，引起毛細血管中血流暫?；蛄魉贉p慢，白細胞引起毛細血管中血流暫停或流速減慢，白細胞在毛細血管血流灌注中的這種作用稱為在毛細血管血流灌注中的這種作用稱為白細胞白細胞填塞填塞（leukocyte pluggingleukocyte plugging），這是引起毛細），這是引起毛細血管中血液血管中血液間歇流間歇流的原因之一的原因之一 三、微循環(huán)中血小板的流變特性三、微循環(huán)中血小板的流變特性 如果血小板不被啟動，血小板間一般不發(fā)如果血小板不被啟動，血小板間一般不發(fā)生聚集，也不粘附到血管壁生聚集，也不粘附到血管壁 但血小板一旦被啟動，就會在血管內(nèi)形成聚集但血小板一旦被啟動，就會在血管內(nèi)形成聚集體，則不僅會影響毛細血管臨界半徑，而且會體，則不僅會影響毛細血管臨界半徑，而且會形成白色微血栓，引起微血管閉塞，對微循環(huán)形成白色微血栓，引起微血管閉塞，對微循環(huán)的影響就很大了。的影響就很大了。第四節(jié)第四節(jié) 血流變因素變化對微循環(huán)灌血流變因素變化對微循環(huán)灌注的影響及意義注的影響及意義血液流變因素改變對微循環(huán)灌注的影響 致病因數(shù)的作用