Реологические характеристики нормальных и патологически измененных эритроцитов при фильтрации через узкие поры

• Автор: Розенберг, Юлий Маркович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с.

Способность эритроцитов к деформации деформируемость эритроцитов является одним из параметров, определяющим вязкость крови при прохождении крупных сосудов, а также способность эритроцитов проходить по капиллярам микроциркуляции , . При отсутствии внешних сил эритроцит имеет форму двояковогнутого диска толщиной примерно 2 мкм и диаметром 6. При течении крови через крупные сосуды гидродинамическое взаимодействие между плазмой, эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами приводит к тому, что эритроциты концентрируются вдоль оси сосуда и формируют зону с высоким гематокритом и большой скоростью течения, а тромбоциты и лейкоциты вытесняются к стенкам сосуда , 4. При этом образуется играющий роль смазки пристеночный слой обедненный эритроцитами 7, 9, 8, 7. Осевое движение эритроцитов, возможное только при условии их деформации, приводит к снижению кажущейся вязкости крови при уменьшении диаметра трубочки, сквозь которую течет суспензия эффект Фареуса Линдквиста 7, 9. В работе показано, что если по капилляру движется плохо деформирующийся лейкоцит, то осевое движение эритроцитов нарушается, и за счет этого повышается сопротивление течению крови. Обмен газами и другими веществами между кровью и тканями происходит в основном в капиллярах малого диаметра 6. За счет малого диаметра капилляров, скорость течения крови значительно уменьшается и увеличивается площадь контакта крови с тканями 6, стр 0. Таким образом, деформация эритроцитов значительно уменьшает сопротивление течению крови по сосудам разного диаметра и важна для обеспечения транспортной функции крови. Способность эритроцитов к сильным деформациям является результатом оптимального сочетания параметров отдельных клеток. Мембрана эритроцита человека легко деформируется и обладает достаточной механической прочностью, чтобы не разрушаться под воздействием внешних сил. Это свойство обусловлено тем, что эритроцит имеет величину поверхности, большую чем поверхность сферы с тем же объемом, что позволяет клетке изменять свою форму, а также структурой мембраны, которая обладает высокой прочностью на разрыв и малым сопротивлением изгибу и сдвиговым силам. Параметры клетки, определяющие ее механические свойства, приведены в табл. Эти данные взяты из обзора . Таблица 1. Площадь поверхности мембраны 0. Объем эритроцитов . Отношение поверхности к объему 1. Минимальный диаметр канала 2. Модуль растяжения мембраны 0. Модуль сдвига мембраны 4Т. Модуль изгибной упругости 1. Ю.1. Продольная вязкость мембраны 0. КГ6. Поперечная вязкость мембраны 2. Видно, что модуль изгиба, модуль сдвига и модуль растяжения мембраны различаются между собой на много порядков. Такие свойства мембраны определяют сопротивление эритроцита различным деформациям. Например, при втягивании клетки в пипетку диаметром больше 4 мкм в основном преобладает изгиб мембраны, и необходимо очень маленькое давление, чтобы клетка полностью втянулась. Если уменьшать диаметр пипетки, возникает сдвиговый тип деформации мембраны, и сопротивление эритроцита втягиванию в пипетку резко возрастает 1. В разных частях микроциркуляторного русла эритроциты деформируется поразному. В артериолах эритроциты удлиняются, и происходит явление, называемое i, при котором мембрана клетки оборачивается вокруг своего содержимого и в мембране практически нет сдвиговых напряжений, соответственно, затраты энергии на деформацию минимальны. Данные полученны ускоренной киносъемкой у края сосудов диамегром . При сворачивании эригроцита на входе в капилляр, происходит сильная деформация, при которой в мембране клетки могут возникать сдвиговые напряжения и сопротивление деформации будет возрастать 7, 7. В этом случае, ДЭ определяется не только способностью клетки к i, но и сдвиговой упругостью мембраны. В норме наблюдается нормальное распределение эритроцитов по объему со средним значением, примерно равным мкм, и коэффициентом вариации . Концентрация гемоглобина, определяющего вязкость внутриклеточного содержимого клетки, составляет в среднем . Вязкость внутриклеточного гемоглобина в популяции варьирует от 5 до мПа .