Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Радиальные блуждания эритроцитов сопровождаются перемещением окружающей их плазмы и других форменных элементов крови. Изучение радиальных блужданий жестких сфер диаметром
2 мкм (моделирующих тромбоциты) показало, что в движущейся суспензии эритроцитов они смещаются даже больше, чем сами эритроциты (рис. 13.29). При непродолжительном наблюдении коэффициенты диффузии таких сфер и эритроцитов, находящихся в одном и том же радиальном положении, приблизительно совпадают. Однако при измерении за более длительное время коэффициент диффузии микросфер оказывается большим, так как они переходят из области влияния одних эритроцитов в область влияния других. Таким образом, можно видеть, что присутствие эрит-
Время, с
Рис. 13.29. Изменение во времени радиального положения обычных эритроцитов-меток (вверху) и микросфер, изготовленных из поливинилового латекса (внизу), при движении их в концентрированной суспензии теней эритроцитов, текущей по стеклянной трубке диаметром 76,5 мкм со средней скоростью 0,015 см-с-1. Размер частиц указан на рисунке. Точки, в которых наблюдалось соприкосновение эритроцита и микросферы со стенкой, отмечены надписью «удар». Микросфера после соприкосновения со стенкой прилипла к ней; г/а — отношение радиальной координаты частицы к радиусу трубки. [Goldsmith (1971). Red cell motions and wall interactions in tube flow. Fedn Proc. Fedn Am. Socs exp.
Biol., 30, 1578—1588.]
роцитов значительно повышает эффективную подвижность тромбоцитов в потоке крови.
Пристеночный слой. Из рассмотренного выше описания динамических процессов следует, что как при постоянном, так и при пульсирующем течении крови по трубке клетки стремятся отойти oi стенки и сконцентрироваться в средней части потока. В результате у самой стенки трубки образуется слой жидкости, обедненной клетками, — пристеночный слой. Этот слой не является полностью свободным от клеток, так как высокая концентрация их
Рис. 13 30. Образование свободного от клеток слоя вследствие невозможности размещения сфер на расстоянии от стенки трубки, меньшем радиуса сферы.
в средней части трубки и перемешивание за счет радиального блуждания стремятся выталкивать клетки в эту область, где они соударяются со стенкой (рис. 13.29).
Отметим, что по чисто геометрическим причинам свободный от клеток пристеночный слой образуется даже в отсутствие течения. Рассмотрим равномерно упакованный блок сфер (рис. 13.30) и окружность, представляющую стенку трубки, содержащей эти сферы. Очевидно, что те сферы, для которых расстояние от центра до стенки оказывается меньше их радиуса, не могут поместиться в трубке, и это приводит к уменьшению концентрации сфер вблизи стенок.
В движущейся крови толщина пристеночного слоя зависит как от средней скорости течения, так и от отношения радиуса клеток к радиусу трубки. Поскольку наблюдать за потоком через стенки сосуда технически очень сложно, сколько-нибудь успешных прямых измерений толщины этого слоя in vivo провести не удавалось. Однако измерения в стеклянных трубках диаметром порядка 100 мкм показывают, что его толщина составляет примерно 2—4 мкм. Влияние этого свободного от клеток слоя заключается в создании вокруг суспензии, движущейся в средней части трубки, оболочки из жидкости (плазмы) с низкой вязкостью. Физиологическое значение пристеночного слоя в системе микрососудов может быть существенным, и его необходимо изучать.
Динамический гематокрит. Измерив гематокрит цельной крови, находящейся в резервуаре, и гематокрит той же крови, вытекающей из него по трубке, мы обнаружим, что в трубке он ниже. Это явление известно давно. Как показано дальше, оно частично объясняет изменение вязкости крови в узких трубках.
О'ХЮОССь
)OOOOQ< фОООООфХ
ФооооофЯ
>ОООР*°
Наблюдаемое снижение гематокрита обусловлено наличием свободного от клеток слоя, ибо взвешенные в плазме эритроциты движутся вместе с ней в центральной части трубки с относительно большой скоростью, а плазма движется не только вместе с эритроцитами, но и у стенки, где скорость ее перемещения мала. Это явление имеет место независимо от вида профиля скорости. В результате среднее время прохождения данного отрезка трубки для эритроцитов оказывается меньшим, чем для плазмы. Если бы величина динамического гематокрита была такой же, как его ста’
тическая величина на входе в трубку, то на конце трубки концентрация эритроцитов должна бы была увеличиваться! В действительности динамический гематокрит, измеренный в любой достаточно узкой трубке, всегда меньше статического. Поэтому, хотя время прохождения через трубку отдельного эритроцита меньше, чем время прохождения плазмы, общее число эритроцитов, проходящих через трубку за определенное время, поддерживается на соответствующем уровне.
Отделение плазмы. Представим себе тонкую ветвь, отходящую от более крупного микрососуда (рис. 13.31). Весьма вероятно, что кровь в такую ветвь будет поступать относительно медленно и содержание плазмы в ней окажется больше, чем в питающем ее крупном микрососуде. Произойдет это потому, что в мелкий сосуд поступает в основном та кровь, которая находится в крупном сосуде около стенки и содержит больше плазмы. Это явление называется отделением плазмы.
