血液的流变性医学

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1、血液的流变性血液的流变特性一、速度梯度与剪变率（一）速度梯度1.概念：在流体中某处，速度正在其垂直方向上的变化率称为该处的速度梯度。如果在X方向的微小距离△X上，流速增量为△V，则速度梯度为△V/△X。单位：s-1（1/秒）2.物理意义描述速度随空间变化程度的物理量。空间某点附近流速不同，该处就存在速度梯度。微分学中（1）库厄特流动：是一种特殊的流动方式。流体的流动形态是定常流动，且速度是从0自下而上正比例地增加到V0。3.库厄特流动及速度梯度（2）库厄特流动的速度梯度由图可见在位置x和x+△x上，流速分别为v和v+△v，由于流速是正比例增加的，

2、所以其速度梯度为：△v/△x=V0/l可见库厄特流动的速度梯度是定值，处处相等。（二）剪变率剪变率概念：剪变率是指剪应变随时间的变化率。（三）剪变率与速度梯度的关系在定常流动中，任一处的剪变率与该处的速度梯度相等。二、牛顿流体与非牛顿流体（一）牛顿流体1.牛顿流体概念是指符合牛顿粘性定律的液体。任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体。指在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。水、酒精、汽油、血浆、血清等，都是牛顿流体，即粘度不随剪切率变化。2.牛顿流体粘度与剪切率的关系粘度是度量流体粘滞性的物理量，它反映流体流动时的

3、内摩擦力大小。在一定的温度下，牛顿流体的剪应力与剪切率呈线性关系，粘度不随流动状态变化，即与剪切率变化无关。由此可见，在液体层流中，剪应力与剪切率的比值是固定的，剪应力趋于0时，剪应力亦趋于0。（二）非牛顿流体1.概念凡不符合牛顿粘性定律的液体都称为非牛顿流体。2.非牛顿流体粘度与剪切率的关系非牛顿流体是剪应力和剪切变形速率之间不满足线性关系的流体。自然界中存在着大量非牛顿流体，例如油脂、油漆、牛奶、牙膏、动物血液、泥浆等。三、泊肃叶定律泊肃叶(Jean-Lous-MariePoiseuille1799-1869)泊肃叶(Jean-Lous-Ma

4、riePoiseuille1799-1869)简介法国生理学家。他长期研究血液在血管内的流动。在求学时代即已发明血压计用以测量狗主动脉的血压。他发表过一系列关于血液在动脉和静脉内流动的论文（最早一篇发表于1819年）。其中1840-1841年发表的论文《小管径内液体流动的实验研究》对流体力学的发展起了重要作用。他在文中指出，流量与单位长度上的压力降与管径的四次方成正比。此定律后称为泊肃叶定律。由于德国工程师G.H.L.哈根在1839年曾得到同样的结果，Ｗ.奥斯特瓦尔德在1925年建议称该定律为哈根-泊肃叶定律。（二）泊肃叶流动概念：牛顿流体在水平

5、均匀圆管中做层流，过管轴的任一平面上，各层的流速呈抛物线分布。泊肃叶流动的速度分布流体要流动，必须有外力抵消内摩擦力，即管子两端L存在压强差(⊿p)。适用条件：牛顿流体，流体作定常流动，均匀的水平圆管。泊肃叶定律应用它是设计竖直毛细粘度计的理论依据。第二节血液的粘度一、几种血液粘度的定义为了从不同的角度更准确地描述流体的粘性，人们定义了多种粘度。（一）定义1.动力粘度即粘度系数、粘度、绝对粘度、牛顿粘度，是量度牛顿流体粘性大小的物理量。单位：pa.s常用mpa.s。每一个剪变率对应一个粘度，称为表观粘度。2表观粘度牛顿流体的粘度非牛顿流体的粘度3

6、.还原粘度还原粘度是建立在单位红细胞压积的基础上，其大小的差异主要来自红细胞的流变性质，如聚集性，变形性。还原粘度大小主要表征红细胞的流变性。（后面介绍）4.血液的相对粘度是全血粘度与血浆粘度之比。5.比粘度某液体的粘度与标准参照液粘度之比。当前医院用毛细管粘度计测定的血液粘度基本上都是比粘度。（二）影响血液粘度的主要因素1.红细胞压积（HCT）血液粘度随红细胞压积的增加而增高，反之则降低。2.红细胞聚集红细胞聚集主要影响低剪切下血液粘度。红细胞聚集增多时，低剪切下血液表观粘度增高。红细胞的聚集状态受以下因素的影响：（1）血浆大分子桥联作用；（2

7、）细胞表面静电排斥力；（3）流场剪切应力；①流场剪切率降低：致血液接近于不流动时，造成液体内摩擦阻力增加，出现聚集体。②流场剪切率增大：当流场剪切率或剪切应力增大到足以克服血浆中大分子桥联力，则红细胞不易聚集在一起。若红细胞聚集，说明红细胞表面电荷减少，则红细胞电泳时间减慢，而粘度也可以上升。3.红细胞变形红细胞在外部流体剪切应力作用下很容易被拉成椭圆形，并随流动方向取向，而且这些变形和取向的程度随剪切率增加而增加，从而导致血液阻力降低。红细胞变形性能力降低或丧失，红细胞就不能通过比自己小的微血管，这时红细胞在微血管中流动时的粘度也就增加。4.血

8、浆粘度血浆蛋白既是影响血浆粘度的主要因素，也是影响血液粘度的重要因素。血浆蛋白对血浆粘度的影响决定于血浆蛋白的含量，分子的形状和大小，蛋