مجال الميكانيكا الذي يدرس سمات التشوه وتدفق الوسائط المستمرة الحقيقية ، أحد ممثلي السوائل غير النيوتونية ذات اللزوجة الهيكلية ، هو الريولوجيا. في هذه المقالة ، نعتبر الخصائص الريولوجية للدم. ما سيصبح واضحا
التعريف
السائل النموذجي غير النيوتوني هو الدم. يطلق عليه البلازما إذا كانت خالية من العناصر المكونة. المصل بلازما تفتقر الى الفيبرينوجين.
علم أمراض الدم ، أو الريولوجيا ، يدرس الأنماط الميكانيكية ، وخاصة كيف تتغير الخصائص الفيزيائية والغروانية للدم أثناء الدورة الدموية بسرعات مختلفة وفي أجزاء مختلفة من سرير الأوعية الدموية. تحدد خصائصه والحالة الوظيفية لمجرى الدم وانقباض القلب حركة الدم في الجسم. عندما تكون سرعة التدفق الخطي منخفضة ، تتحرك جزيئات الدم بالتوازي مع محور الوعاء ونحو بعضها البعض. في هذه الحالة ، يكون للتدفق طابع متعدد الطبقات ، ويسمى التدفق صفحيًا. فما هيخصائص الانسيابية؟ المزيد عن ذلك لاحقًا.
ما هو رقم رينولدز
في حالة زيادة السرعة الخطية وتجاوز قيمة معينة ، والتي تختلف بالنسبة لجميع السفن ، سيتحول التدفق الصفحي إلى دوامة فوضوية تسمى مضطرب. يحدد معدل الانتقال من الحركة الصفائحية إلى الحركة المضطربة رقم رينولدز ، وهو ما يقرب من 1160 للأوعية الدموية.وفقًا لأرقام رينولدز ، يمكن أن يحدث الاضطراب فقط في تلك الأماكن التي تتفرع فيها الأوعية الكبيرة ، وكذلك في الشريان الأورطي. يتحرك السائل رقائقيًا عبر العديد من الأوعية.
إجهاد القص و السرعة
ليس فقط السرعة الحجمية والخطية لتدفق الدم مهمة ، هناك عاملان مهمان يميزان الحركة نحو الوعاء: السرعة وإجهاد القص. يميز إجهاد القص القوة المؤثرة على وحدة من سطح الأوعية الدموية في الاتجاه العرضي للسطح ، مقاسة بالباسكال أو الدينيس / سم2. يُقاس معدل القص بالثواني المتبادلة (s-1) ، مما يعني أنه مقدار التدرج اللوني لسرعة الحركة بين طبقات السائل المتحرك بالتوازي لكل وحدة مسافة بينهما.
ما هي المؤشرات التي تعتمد عليها الخصائص الريولوجية؟
تحدد نسبة الإجهاد إلى معدل القص لزوجة الدم ، وتقاس بالـ mPas. بالنسبة للسائل الصلب ، تعتمد اللزوجة على نطاق معدل القص من 0.1 إلى 120s-1. إذا كان معدل القص >100s-1، فإن اللزوجة لا تتغير بشكل واضح ، وبعد الوصول إلى معدل القص 200s-1تقريبًا لايتغير. تسمى القيمة التي يتم قياسها بمعدل القص العالي باسم التقارب. العوامل الرئيسية التي تؤثر على اللزوجة هي تشوه عناصر الخلية والهيماتوكريت والتجمع. وبالنظر إلى حقيقة أن هناك عددًا أكبر بكثير من خلايا الدم الحمراء مقارنة بالصفائح الدموية وخلايا الدم البيضاء ، يتم تحديدها بشكل أساسي بواسطة الخلايا الحمراء. وينعكس ذلك في الخصائص الريولوجية للدم.
عوامل اللزوجة
أهم عامل في تحديد اللزوجة هو حجم تركيز خلايا الدم الحمراء ، ومتوسط حجمها ومحتواها ، وهذا ما يسمى الهيماتوكريت. يبلغ حوالي 0.4-0.5 لتر / لتر ويتم تحديده عن طريق الطرد المركزي من عينة الدم. البلازما سائل نيوتوني ، تحدد لزوجته تركيب البروتينات ، وتعتمد على درجة الحرارة. تتأثر اللزوجة أكثر بالجلوبيولين والفيبرينوجين. يعتقد بعض الباحثين أن العامل الأكثر أهمية الذي يؤدي إلى تغيير لزوجة البلازما هو نسبة البروتينات: الألبومين / الفيبرينوجين ، الألبومين / الجلوبيولين. تحدث الزيادة أثناء التجمع ، والذي يحدده السلوك غير النيوتوني للدم الكامل ، والذي يحدد قدرة تجمع خلايا الدم الحمراء. التجميع الفسيولوجي لكريات الدم الحمراء هو عملية عكسية. هذا ما هو عليه - الخصائص الريولوجية للدم.
يعتمد تكوين الكتل بواسطة كريات الدم الحمراء على عوامل ميكانيكية وديناميكية الدورة الدموية والكهرباء الساكنة والبلازما وعوامل أخرى. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من النظريات التي تشرح آلية تجمع كرات الدم الحمراء. الأكثر شهرة اليوم هي نظرية الجسور.الآلية التي يتم من خلالها امتصاص الجسور من البروتينات الجزيئية الكبيرة ، الفيبرينوجين ، Y-globulins على سطح كريات الدم الحمراء. قوة التجميع الصافي هي الفرق بين قوة القص (التي تسبب التفكك) ، وطبقة التنافر الكهروستاتيكي للكريات الحمراء ، والتي تكون سالبة الشحنة ، والقوة في الجسور. الآلية المسؤولة عن تثبيت الجزيئات السالبة الشحنة على كريات الدم الحمراء ، أي Y-globulin ، fibrinogen ، ليست مفهومة تمامًا بعد. هناك رأي مفاده أن الجزيئات مرتبطة بسبب قوى فان دير فال المتفرقة وضعف الروابط الهيدروجينية.
ما الذي يساعد في تقييم الخصائص الانسيابية للدم؟
لماذا يحدث تجمع كرات الدم الحمراء؟
شرح تجمُّع كريات الدم الحمراء يُفسَّر أيضًا بالنضوب ، وغياب البروتينات عالية الجزيئية القريبة من كريات الدم الحمراء ، فيما يتعلق بظهور تفاعل ضغط ، مشابه في طبيعته للضغط التناضحي لمحلول جزيئي كبير ، مما يؤدي إلى تقارب الجسيمات المعلقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك نظرية تربط تجمع كرات الدم الحمراء بعوامل خلايا الدم الحمراء ، مما يؤدي إلى انخفاض في إمكانات زيتا وتغيير في التمثيل الغذائي وشكل كريات الدم الحمراء.
نظرًا للعلاقة بين اللزوجة والقدرة التجميعية لكريات الدم الحمراء ، من أجل تقييم الخصائص الانسيابية للدم وخصائص حركته عبر الأوعية ، من الضروري إجراء تحليل شامل لهذه المؤشرات. واحدة من أكثر الطرق شيوعًا ويمكن الوصول إليها تمامًا لقياس التجميع هي تقييم معدل كرات الدم الحمراءالترسيب. ومع ذلك ، فإن النسخة التقليدية من هذا الاختبار ليست مفيدة للغاية ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار الخصائص الريولوجية.
طرق القياس
وفقًا لدراسات الخصائص الريولوجية للدم والعوامل التي تؤثر عليها ، يمكن الاستنتاج أن تقييم الخصائص الانسيابية للدم يتأثر بحالة التجميع. في الوقت الحاضر ، يولي الباحثون مزيدًا من الاهتمام لدراسة الخصائص الميكروهيولوجية لهذا السائل ، ومع ذلك ، فإن قياس اللزوجة لم يفقد أهميته أيضًا. يمكن تقسيم الطرق الرئيسية لقياس خصائص الدم إلى مجموعتين: مع إجهاد متجانس ومجال إجهاد - مستوى مخروطي ، قرص ، أسطواني ومقاييس ريومترية أخرى مع هندسة مختلفة لأجزاء العمل ؛ مع مجال من التشوهات والضغوط غير متجانسة نسبيًا - وفقًا لمبدأ تسجيل الاهتزازات الصوتية والكهربائية والميكانيكية ، والأجهزة التي تعمل وفقًا لطريقة Stokes ، ومقاييس اللزوجة الشعرية. هذه هي الطريقة التي يتم بها قياس الخصائص الانسيابية للدم والبلازما والمصل.
نوعان من مقاييس اللزوجة
هناك نوعان من مقاييس اللزوجة هما الأكثر انتشارًا حاليًا: الدوران والشعري. تُستخدم أيضًا مقاييس اللزوجة ، حيث يتم اختبار الأسطوانة الداخلية التي تطفو في السائل. الآن يشاركون بنشاط في التعديلات المختلفة لمقاييس الدوران الدوراني.
الخلاصة
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن التقدم الملحوظ في تطوير التكنولوجيا الريولوجية يجعل من الممكن دراسة الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيويةخصائص الدم للتحكم في التنظيم الدقيق في الاضطرابات الأيضية والدورة الدموية. ومع ذلك ، فإن تطوير طرق لتحليل أمراض الدم ، والتي من شأنها أن تعكس بشكل موضوعي التجميع والخصائص الانسيابية للسائل النيوتوني ، ذات صلة حاليًا.
