WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 131 | 132 || 134 | 135 |   ...   | 140 |

Л = По (1 + Ф • ТГ2'\ где ti0 — вязкость дисперсионной среды; Ф — объемная концентрация частиц; Т — коэффи­циент Тейлора, равный (Р+0,4)/(Р+1,0); Р = Т1р/г|о; ц10 — вязкость жидких частиц, в данном случае «внутренняя» вязкость эритроцитов [Dintenfass L., 1971].

Существует множество аналогичных уравнений, общим для которых является наличие связи между объемной концентрацией частиц и вязкостью среды в целом, а также возраста­ние роли фактора взаимодействия между частицами на текучесть дисперсной фазы.

С.А. Регирер (1982) приводит формулы для расчета вязкости крови и предела ее текучес­ти с использованием гематокритного числа:

где 0,8;

71 « ло (1 к • НГ25, вязкость плазмы; к — коэффициент, равный для эритроцитов здорового человека т0 « А • с2 (Ф 0,05)3, где т0 — предел текучести; с — концентрация фибриногена.

Вместе с тем автор указывает, что параметры кис существенно зависят от температуры, деформируемости эритроцитов, видовой принадлежности крови.

Одним из результатов докторской диссертации известного специалиста в области гемореологии G. Cokelet (1963) было выведение следующей зависимости:

1 (1 D)2'3' где r| — вязкость крови; л0 — вязкость плазмы; D — диаметр клеток.

S. Charm, G. Kurland (1974) в свою очередь предлагают использовать для крови следую­щее соотношение:

г, 0,07ехр(2,49 • Н + М^ехр 1,69 • Н).

Автор, предлагая эту формулу, сравнивает ее с формулой А. Эйнштейна (не имеющей к крови никакого отношения) и утверждает, что результаты расчетов по обеим формулам не отличаются друг от друга более чем на 10 %.

Заслуживает внимания предложение J. Fung (1981) использовать для расчета вязкости крови в капиллярах специальное уравнение:

где т)0 — вязкость плазмы; С — постоянная величина (например, для легочных капилляров 1,16).

Из приведенных сведений становится очевидным, что наличие зависимости вязкости крови от гематокритного числа сомнений не вызывает. Между тем на практике нередки слу­чаи, когда значительная гемоконцентрация не сопровождается увеличением вязкости. Нами наблюдался больной с полицитемией, у которого, несмотря на колебания гематокритного числа от 0,60 до 0,69, текучесть крови оставалась в пределах нормы. Этот факт, а также оби­лие различных уравнений для расчета вязкости крови с использованием гематокритного числа свидетельствуют, повидимому, о том, что для каждого патологического процесса, а зачастую и для его отдельных фаз или периодов существует определенная (индивидуальная) зависимость г\ ~ Н. Наши многолетние наблюдения показывают, что в целом связь между гематокритным числом и вязкостью тем отчетливее, чем в большей степени этот показатель уклоняется от границ нормы в ту или другую сторону.

Кроме того, установлено, что степень влияния концентрации эритроцитов на текучесть крови зависит от градиента скорости, поскольку при разных скоростях деформации факторы взаимодействия эритроцитов (ориентационные эффекты и агрегация) также выражены не­одинаково.

Гемодинамические факторы. Гемодинамика — процесс механического перемещения крови по системе кровообращения, включающей в себя комплекс специфических анатоми­ческих структур и регуляторных механизмов. Движение крови определяется:

1) пропульсивной способностью сердца; 2) функциональным состоянием кровеносного русла; 3) свойства­ми самой крови. Несмотря на то что способность крови течь по сосудам обусловлена слож­ными электрофизиологическими, биохимическими и коллоидноосмотическими явлениями, для гемодинамики важнейший интерес представляют реологические свойства движущейся крови, являющиеся своего рода интегральными ее параметрами. Отличительной особеннос­тью реологических свойств крови как параметров гемодинамики является то, что они в оди­наковой мере определяют как системную гемодинамику (наряду с артериальным давлением, частотой сердечных сокращений и т. д.), так и микрогемоциркуляцию. Вместе с тем реологи­ческие свойства крови принципиально поразному реализуются в различных участках сосу­дистого русла (крупных сосудах и сосудах зоны микрогемоциркуляции).

Основной реологический параметр крови — ее текучесть — является функцией скорос­ти деформации, которая в свою очередь определяется размерами сосуда и скоростью крово­тока в нем. Это объясняет, почему эффективная вязкость крови может быть неодинаковой в сосудах различного диаметра.



В то же время достаточно точное определение градиентов скорости в различных отделах системы кровообращения — задача далеко не простая. Трудности имеют двоякий характер. С одной стороны, невозможно однозначно определить геометрические параметры сосудов и характеристики кровотока, необходимые для расчета скоростей деформации, с другой сторо­ны, есть принципиальная трудность, суть которой состоит в том, что градиент скорости при условии течения по сосудам является функцией текучести крови. Таким образом, при реше­нии задачи определения скоростей деформации в различных отделах сосудистого русла воз­никает порочный круг.

32* Для вычисления средней скорости сдвига может быть использовано следующее соотно­шение:

Уср = 4V/r где V — средняя скорость кровотока; г — радиус сосуда, уср — средний градиент скорости.

Учитывая вышесказанное, становится понятно, почему различные авторы далеко не однозначно определяют величины скоростей сдвига в различных отделах сосудистого русла [Соловьев Г.М., Радзивил ГГ., 1973; Merril E., Wells R., 1961].

Несмотря на относительно малые скорости кровотока в сосудах зоны микрогемоциркуляции, небольшие размеры сосудов (диаметр) создают условия для значительных скоростей деформации в артериолах, капиллярах, венулах. Даже наличие значительных градиентов дав­ления в отдельных участках микрососудистого русла не обеспечивает большой скорости кро­вотока вследствие значительного гидродинамического сопротивления.

Сказанное не означает, что не следует придавать значения величинам скоростей дефор­мации в различных сегментах сосудистого русла. Напротив, это важнейший из гемодинамических факторов. Представляется целесообразным обратить внимание на перепады скорос­тей деформации по ходу сосудистого русла. Именно они создают предпосылки для мгновен­ного возникновения структурных изменений крови при переходе ее, например, из венул в вены.

Остановимся кратко на некоторых гемореологических эффектах, связанных с гемодинамическими факторами.

Экспериментальными исследованиями установлена зависимость между радиусом сосуда и вязкостью крови в нем [Fahraeus R., 1931]. С уменьшением радиуса капиллярной трубки вязкость крови тоже уменьшается. Это так называемый эффект Фарреуса—Линквиста. По данным некоторых авторов, для его проявления должны иметь место по меньшей мере два граничных условия: вопервых, радиусы сосудов должны не менее чем в 20 раз превышать размер эритроцита и, вовторых, диаметр сосуда не должен превышать 300—500 мкм [Dintenfass L., 1967].

Описан и обратный эффект Фарреуса—Линквиста, сущность которого состоит в том, что при уменьшении радиуса сосуда до некоторого критического размера вязкость уменьша­ется, при дальнейшем уменьшении размера наблюдается увеличение вязкости, т.е. обратный эффект [Dintenfass L., 1967]. Между тем некоторые исследователи полагают, что зависимости вязкости крови от радиуса сосуда в реальных условиях кровообращения не наблюдается [Rosenblatt С, 1965].

Третьим специфическим феноменом, характерным для зоны микрогемоциркуляции, является возникновение в потоке крови так называемой «плазматической зоны», т.е. слоя, свободного от форменных элементов. Это явление связано с неравномерным распределе­нием эритроцитов по радиусу микрососудов. Изучение распределения концентрации эрит­роцитов при течении крови по разветвляющимся капиллярам показало, что концентрация клеток увеличивается от стенки к оси сосуда [Horshey D., Sung С, 1966; Deakin M., 1967]. Вместе с тем при сопоставлении профиля скоростей в сосуде диаметром около 80 мкм с гистограммой концентрации клеток в том же сосуде связи выявить не удалось [Fung J., 1981].

Важно, что все рассуждения о тупом профиле скоростей неньютоновских жидкостей справедливы и для течения крови в микрососудах [Berman H. et al., 1976].

В настоящее время нет единого толкования этих и других феноменов, возникновение которых характерно для микрососудов. Указанные, а также другие гемореологические эф­фекты, хорошо представленные в литературе, не обсуждаются нами детально по той лишь простой причине, что их клинические эквиваленты еще не совсем ясны. Факторы, опреде­ляющие текучесть крови, представлены на схеме 10.1.





Традиционным для гемореологии является вопрос о выборе реологической модели крови. Еще в 1970 г. Ю.Н. Павловский и соавт. писали, что «...одной из кардинальных и до сих пор не решенных проблем является построение адекватной реологической модели крови, которая хотя бы качественно отражала все надежно установленные эксперименталь­ные факты». Для описания реологического поведения крови использовали модели:

степенной закон (уравнение 14);

т|(т) = t^ + [т)0 Чоо] т,/т,+т;

модель Гершеля—Балкли (уравнение 15);

модель Кессона (уравнение 16);

модель по J.Fung для крови здорового человека:

т0 (а, +а2 • Н)\ где а, и а2 — константы;

7) модель Захарченко:

(1+tWT) где Г1„ и b — константы.

Перечень различных моделей можно было бы продолжить, но тот факт, что их много, наводит на мысль о невозможности создания универсальной реологической модели крови. Речь же о принципах, которыми целесообразно руководствоваться при выборе модели для крови, пойдет ниже, в материале, посвященном реометрии.

Остановимся несколько подробнее на широко используемой модели Кессона [Casson N., 1959], полученной в 1957 г.:

где величина tf выражает пластическую составляющую и находится как отрезок, отсекаемый кривой течения на оси. Величина x^, параметр т\, или, как его называют, кессоновская вяз­кость, связана с вязкой составляющей течения и определяется как угловой коэффициент кривой, отсекающей t^.

При выводе формулы N. Casson постулировал следующие требования для среды, кото­рую предлагается исследовать. Вопервых, эта среда должна представлять собой дисперсную систему. Вовторых, дисперсная фаза является ньютоновской жидкостью. Втретьих, дис­персная фаза должна представлять собой несольватированные сфероидальные частицы с большим модулем упругости. В качестве среды для своих экспериментальных исследований N. Casson использовал масляную типографскую краску и нашел, что ей присуща псевдоплас­тичность. Он полагал, что причиной псевдопластичности в данном случае был преимущест Схема 10.1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ТЕКУЧЕСТЬ КРОВИ.

Напряжение сдвига Градиент давления между элементами сосудистого русла Геометрия сосуда (диаметр, длина) ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПЛАЗМЕННЫЕ ФАКТОРЫ Давление Температура ФАКТОРЫ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ КЛЕТОЧНЫЕ ФАКТОРЫ ФАКТОРЫ ВЗАИМО­ДЕЙСТВИЯ Содержание и свойства белков, триглицеридов, липопротеидов, хиломикрон, жира и т.д.

Реакция крови Водноэлектро­литный состав Объемная концентрация Форма и объем Электрореологические и магнитореологические свойства, в том числе заряд эритроцитов Деформи­руемость Агрегация, суспензионные свойства крови венно ориентационный эффект. Характер поведения системы, описываемой автором, опре­деляется по существу тремя механизмами: распадом вначале слабой пространственной структуры, которая определяет псевдопластичность, последующим разрушением более мел­ких структурных элементов, что объясняет наличие нелинейной вязкости, и, наконец, ори­ентацией асимметричных агрегатов, формирующих ньютоновскую вязкость. Если, как спра­ведливо считают Б.М.

Смольский и соавт. (1970), учесть, что «...Кессон игнорировал взаимо­действие между флоккулами, электрокинетические и магнитные явления, а на элементы дисперсной фазы наложил исключительно жесткие ограничения, его схематизацию можно вряд ли признать удовлетворительной». Широкая же применимость модели Кессона являет­ся, очевидно, не столько следствием ее универсальности, сколько результатом ее «строгос­ти». Впрочем, автор модели не претендовал на универсальное ее использование. Кроме этого, можно согласиться с мнением С.А.

Регирера (1982), что «...популярность уравнения Кессона как реологического закона для крови сложилась исторически, отчасти под влияни­ем легенды о его "строгом теоретическом выводе"». На самом деле, как это следует из всего вышесказанного, уравнение Кессона было получено для исключительно узкого класса мате­риалов при очень больших допущениях.

В настоящей главе обсуждены лишь те понятия и представления, которые необходимы для понимания сущности реологических свойств крови. Факторы, определяющие реологи­ческие свойства крови, рассмотрены и представлены на схеме с целью показать, с одной сто­роны, их многообразие, а с другой — их взаимосвязь.

Pages:     | 1 |   ...   | 131 | 132 || 134 | 135 |   ...   | 140 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.