学液流变学及其医学应用学习笔记（秦任甲编著） 第一章，绪论8090 岁月医用物理学编入血流变内容.中国血液流变学杂志，微循环学杂志，微循环技术杂志间续创刊宏观流变学 ：争论血液，血浆与血管的宏观流变性质,如血浆粘度，血沉，凝血等内容细胞血液流变学 ：在细胞水平上争论,如红细胞大小，性状，变形性，集合性, 血小板粘附性和集合性,白细胞粘附，集合与变形性等内容.血液流变学提出了血液高，低粘滞综合征.血液稀释疗法是在血液流变学争论中形成.其次章，基础理论实际流体流淌时, 通常情形下各部分流速不同, 存在相对运动, 所以流体任意两接触面上会产生摩擦力, 称内摩擦力 或粘滞力 .流体的这种特性成为 粘滞性或粘性.实际流体都有粘性,各种流体粘性不同,流体粘性受温度影响,粘性大小用 粘度衡量.物体受到外力作用时, 其内各部分会受到力的作用, 任意截面受到对侧所施加的力,物体内部各部分之间的这种相互作用力称为内力.物体内单位面积上所受的内力称为 应力（即压强） .垂直于单位面积的应力称为 正应力,拉伸时成为 张应力或拉应力 ,压缩时称为 应压力.平行于单位面积的应力称为 剪应力 .同一截面上各处的应力不愿定相同,其单位为牛顿/米 2.应变是物体受到力的作用发生形变时, 其转变量与原先未变值的比值. 形变后角度的转变值称 剪应变.（力 OA 偏转到 OA位置AA剪应变=AA /AO=tg O当外力撤出后, 物体复原原先的外形的特性称为物体的 弹性.具有弹性的物体称为弹性体或弹性介质 .弹性体受外力作用发生形变, 在未超过弹性极限时应力与应变成正比. 在弹性极限内物体的形变称为 弹性形变 ,超过弹性极限物体的形变称为塑性形变 .有些物体只有粘性, 没有弹性. 但大多数生物流体同时具有粘性和弹性, 称该物体具有粘弹性,此种物体称为 粘弹体.粘弹性有以下特点 ：1，物体突然发生应变时,如保持应变确定,相应的拉力将随时间增加而减小, 这种现象称为应力放松.2，如保持应力确定,物体的应变将随时间增加而增大,这种现象称为蠕变.3，对物体进行周期性加载和卸载就：加载时的应力- 应变曲线与卸载时的应力 -应变曲线不重合,这种现象称为滞后.可编辑资料 - - - 欢迎下载粘弹性物体, 通常具有长链状分子组成的网状结构, 假如是力的缓慢作用, 这些结构逐步变形,分子间相对位置变动,形成流淌,表现出粘性.假如是力的瞬时作用,结构相互牵连,没有分子位置变动,表现弹性.两相邻流层间单位距离上流速的转变量为速度梯度 .剪应变随时间的变化率记做剪应变率 或剪变率牛顿粘滞定律 ：水，乙醇，血浆等均质流体做层流时,两接触层间内摩擦力大小与两相邻流层的接触面积成正比,与两流层接触处的速度梯度成正比.牛顿粘度 也可称为 粘度系数 ，内摩擦系数，动力粘度，确定粘度, 简称为粘度.听从牛顿粘滞定律的流体称为 牛顿流体, 否就称为 非牛顿流体.粘滞性液体在水平匀称圆管中流淌时, 如流速不太大, 圆管中显现分层流淌, 各流层是一些半径不同的同轴薄圆柱面层.液体粘度越大,流速越小,管子越细,越简洁形成层流. 剪应力与离开管轴的距离成正比 （离管壁越近, 同样流速需要力越大）流体的运动外形可分为层流和湍流两种.层流是理论上流体质点没有相互渗透, 常见于流速不大时,当流速增大到某一数值时,流层间流体质点开头相互掺混, 速度越大,掺混程度越大,甚至显现涡旋.这种流淌称为湍流或紊流.与层流相比,湍流时流阻明显增大,内摩擦力增大,能量消耗也增大.流体粘度随剪应力变化, 这样的流体称为 非牛顿流体 .非牛顿流体在不同的剪变率下,有相应的 表观粘度 .表观粘度与牛顿粘度单位相同.粘度是表示流体粘性大小的物理量, 粘性越大就流淌性越小. 动力粘度 是牛顿流体固有的物理特性,如血浆，血清等,其粘度通常随温度上升而减小.表观粘度 与血浆粘度之差是由血细胞 （主要是红细胞） 的存在导致的, 各种血样的仍原粘度是建立在单位红细胞压积的基础上.第三章 血液及其组分的流变性红细胞总容积（体积）在血样容积（体积）中所占百分比称为红细胞比容 ,亦称为红细胞比积 .实际测量时, 离心使血细胞与血浆分别, 测出血细胞占血样体积的百分比称为 血细胞压积 ,分别出的红细胞所占血样体积的百分比称为红细胞压积 .（离心分别出的红细胞之间难免仍有血浆,因此红细胞压积比红细胞比积约大23%,通常视为两者相当. 另外白细胞， 血小板占体积很小, 远不及红细胞对血液粘度的影响大,因此通常不争论.）影响红细胞压积的因素：1，温度：温度上升,机体排汗,血液浓缩,红细胞压积上升.体温降低,利尿造成血液浓缩,也引起红细胞压积上升.红细胞压积上升到0.6 时（我院正常范畴 0.40.5）,血液粘度上升 10100 倍.健康人红细胞压积在冰冷和酷热地区比气候相对温存的地区高.可编辑资料 - - - 欢迎下载2，海拔高度：高原地区的居民红细胞压积高于平原地区.3，吸烟：长期吸烟的人连续性缺氧促使红细胞数量增加,其红细胞压积明显高.4，酒精：长期过量饮酒可使红细胞集合性增加,血液庄重沉积，瘀滞,引起红细胞膜损耗造成溶血,使红细胞压积下降.5，心理因素：担忧可引起很多血液粘滞因素反常.应激可使儿茶酚胺，肾上腺素，去甲肾上腺素分泌增加,导致红细胞压积增加.红细胞集合形成缗钱串，分枝状和网络结构.其影响因素包括：1，血浆蛋白的侨联：血浆大分子都具有侨联作用,其中血浆蛋白分子越大,几何外形越长, 越不对称, 浓度越大, 其侨联作用越强. 使相邻红细胞形成集合体.2，剪应力作用：作用于红细胞的剪应力可以对抗侨联作用.3，静电斥力作用：抑制集合.4，其他：仍受血液渗透压， PH 值等多种因素影响.生理状态下,集合与解聚是可逆的.红细胞变形： 自由静止状态是双凹圆盘形, 随剪变率增大, 可使变成各种有利于流淌的外形,如弹头，梭，杆等.红细胞变形才能惊人,伸长比可达200%,其变形性取决于三个内在因素： 红细胞膜的力学性质， 红细胞内液粘度， 红细胞几何外形.1，红细胞膜的力学性质：1）流淌性.温度高于某界值时,分子排列失去有序性变成液体,相反就变成晶 体.正常体温下,红细胞膜具有类似液体的流淌性,（争论说明,脂双层中,胆固醇与磷脂的比例越高,膜的流淌性越差.）红细胞膜环绕其内液做运动,称之 为“ 坦克履带样运动 ”这种运动可以把其受到的剪应力传给细胞内溶液,促进O2 和 CO2 分子与血红蛋白结合,利于疼惜红细胞不易破旧和简洁变形.2）红细胞的粘弹性：其取决于膜的成分.膜中Ca 和 Mg 之间的比值,胆固醇和磷脂的比值增加均导致红细胞膜硬度增加,变形性降低.红细胞膜为粘弹性体. 短时间内（ 100s）发生大的弹性形变时,表现是弹性体,当外力撤销后能完全复原到初始状态.如连续时间较长（ 5min 以上）,膜表现为黏弹性体,外力撤销后,细胞外形不能复原, 形成塑性形变. 正常红细胞膜剪变率比最松软的橡胶软100 倍.复原外形时间 200ms.2，红细胞内液粘度 ,常称为 内粘度.内粘度是预备红细胞变形性的重要因素之一,上升使膜的“坦克履带样运动”阻力增大,从而变形性下降.内粘度与血红蛋白浓度成正比,血红蛋白浓度与红细胞年龄有关.3，红细胞的几何外形：球形指数与体积成正比,与表面积成反比.球形指数越小,越简洁变形.正常红细胞的球型指数约为0.7,很简洁变形.血浆粘度：血浆蛋白中,对血浆粘度影响大小依次为：纤维蛋白原，球蛋白，白蛋白，脂类.血浆是血液的悬浮剂,其粘度必将影响全血的粘度.影响红细胞变形的外在因素：1，剪变率：成正比.2，毛细血管管径：管径越小,变形程度增大.3，血细胞浓度：成正比.可编辑资料 - - - 欢迎下载4，介质粘度：粘度越高,变形程度越大.5，PH 值： PH 值越低,红细胞膜弹性越低,硬度增加,变形性降低.6，渗透压：红细胞所处介质的渗透压越低,水分就越多的由介质入红细胞,球形指数增大,此时变形才能降低的作用超过水分进入红细胞内导致的内粘度降低的作用,总体上变形性降低.反之,红细胞所处介质的渗透压越高,离子强度也参加进来,最终使红细胞硬度增加,变形性降低.红细胞的集合性：详见本章第一节.血小板可分为三个区域. 1，外周区包括 外衣（集合的物质基础） ，血小板膜（含有丰富的脂蛋白,膜上的磷脂化合物即血小板因子），膜下区（起支撑作用的膜 下微丝）.外衣是粘附. 2，溶胶-凝胶区：微管和微丝（具有收缩性的蛋白,它们的收缩能转变血小板的外形, 引起凝血块回缩, 是血小板正常外形和收缩的物质基础） 3，细胞器（颗粒）区：含有大量 颗粒（释放血小板纤维蛋白原和酸性水解酶等,是 参加止血和凝血的物质基础 ）血小板相互粘着集合成团称为 血小板集合 ,这种特性叫 集合性 .也是血小板的重要血流变学特性. 引起血小板集合的 两大因素是： 剪切作用（可以使血小板肿胀成球形,伸出伪足）和 致聚剂.剪切作用的影响： 1 集合速度.成正比. 2 集合程度.确定程度内,成正比.低剪应力诱导的集合结合放松,集合可逆. 3 血管分叉，急转弯和狭窄部位简洁形成集合体并冷静在该部位, 没有纤维蛋白存在, 剪应力作用下形成的血小板集合体就会解聚.高剪应力诱导下的相伴释放反应（释放二磷酸腺苷）形成稳固的集合体不行逆. 诱导剂引起的： 凡是促进血小板内环磷酸腺苷削减的物质都可诱导集合.常见三种集合途径 1 二磷酸腺苷释放（重要前提是必需有纤维蛋白原存在）.2 前列腺素内过氧化物和血栓素A2.3 血小板激活因子（ PAF）是一种最强的血小板集合诱导剂.血小板粘附于异物， 血管内皮损耗处或粗糙表面的现象称为 血小板粘附 ,这种特性称为粘附性.正常情形下血管内皮无法粘附,缘由： 1 内皮细胞内衬 ,2 内皮表面吸附蛋白分子层排斥血小板和凝血因子. 3 内皮细胞能产生 PGI2 抑制血小板粘附.能漏过红细胞的血栓称 白血栓,不能漏过的称 红血栓血液在血管中流淌时,红细胞占中心,白细胞次之,血小板贴近血管壁.1 与血流速度成正比,直到内皮下损耗完全掩盖.2 剪变率成正比. 3 弥散系数.是指血小板向管壁做垂直流层移动的速度.系数与管壁邻近血小板浓度梯度成正 比.白蛋白能降低血小板的黏附作用.凡促进血小板集合的因素均可引起血小板释放.血栓在体内凝聚的过程称为 血栓形成 .好发在 1，血管内障碍物部位的流态. 2，血管内狭窄部位血液的流态. 3，血管分支处的血液流态. 4，弯曲血管内的血液流态. 5，流态对血管壁的作用和对血栓形成的意义：压力，剪应力，流淌分别，可编辑资料 - - - 欢迎下载湍流（均可造成血管内皮损耗, 当血小板流经损耗处时, 可被暴露出来的血管内皮下组织激活而粘附, 激活的血小板释放二磷酸腺苷等, 促使更多血小板集合形成血栓.）预备血栓形成的因素很多, 至少在动脉内, 关键性的初始阶段是 血小板集合的形成.血流速足够大时,血小板相互接触的时间太短,不易形成集合,已形成的也 简洁裂解.红细胞变性过程中也释放二磷酸腺苷. 白细胞对血液流淌性的影响为红细胞 1000 倍,中性粒细胞颗粒含有多种导致血管内皮损耗的多种物质成分.白细胞数量增多可预示中风病人死亡率, 急性心梗后多核白细胞数量增多. 高剪应力使血管内皮细胞或血小板损耗, 是血栓形成的重要缘由. 短时间内的内皮损耗引起的血小板粘附和集合极少能造成大动脉血管堵塞,缘由是这种