Схема10.1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ТЕКУЧЕСТЬ КРОВИ.

Напряжение сдвига

Градиент давления между элементами сосудистого русла

Геометрия сосуда (диаметр, длина)

ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Давление

Температура

ФАКТОРЫ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ

КЛЕТОЧНЫЕ ФАКТОРЫ

ФАКТОРЫ ВЗАИМО­ДЕЙСТВИЯ

Содержание и

свойства белков,

триглицеридов,

липопротеидов,

хиломикрон,

жира и т.д.

Реакция крови

Водно-электро­литный состав

Объемная концентрация

Форма и объем

Электрореологические и

магнитореологические

свойства, в том числе

заряд эритроцитов

Деформи­руемость

Агрегация, суспензионные свойства крови

501

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.

Все описанные понятия общей реологии справедливы и для крови, если рассматривать ее как механическую среду, не выполняющую специфических биологических функций. И все-таки реологический анализ крови должен проводиться с учетом того, что в реальных условиях кровообращения гематокритное число не может быть равным, скажем, 0,1, а тем­пература крови не бывает меньше 20°С. В этих случаях кровь уже не выполняет своих биоло­гических функций. Именно поэтому мы не анализируем широкий круг экспериментальных исследований, посвященных влиянию различных факторов на текучесть крови в очень ши­роких диапазонах их изменения. Более того, это уже сделано в монографиях A.M. Чернуха и соавт. (1975) и В.А. Левтова и соавт. (1982).

Обсуждая реологические свойства крови, мы исходили из представлений о крови как о сплошной среде (т.е. непрерывно распределенной в занимаемом ею объеме). При этом как бы забывали о том, что она состоит из форменных элементов, молекул, атомов различных ве­ществ и т.д. Такой подход (при котором кровь представляется как сплошная среда — конти-ниум) допустим, но лишь до тех пор, пока объем крови, который мы рассматриваем, или сосуд, по которому она течет, много больше размеров составляющих элементов крови. Оче­видно, что движение крови по капилляру, диаметр которого меньше диаметра эритроцита, уже нельзя рассматривать как проблему течения крови, — это проблема движения отдельных эритроцитов по капилляру.

Чем меньше разница между размерами сосуда и движущихся по нему форменных эле­ментов, тем меньше оснований говорить о течении, и, наоборот, чем больше эта разница, тем больше у нас оснований опираться на представление о крови, как о сплошной среде и, следовательно, рассматривать ее движение как течение неньютоновской жидкости. Рас­сматривая течение крови по сосудам с диаметром, соизмеримым с размерами эритроцита, целесообразно делать акценты на исследовании свойств последних. В остальных случаях, по-видимому, можно ограничиться анализом кривой течения или вязкости крови. Нередко бытует представление, что реологические особенности крови заметно проявляются только в системе микрогемоциркуляции. Вместе с тем ясно, что капилляры и сосуды большого диаметра есть звенья единой гидравлической системы, все элементы которой тесно связа­ны между собой. Скорость сдвига в любом отделе системы кровообращения зависит от параметров течения в других ее отделах. Наличие же относительно низких скоростей сдви­га, в частности в венозном отделе микроваскулярного русла, создает предпосылки для более отчетливого проявления в нем эффектов агрегации и ориентации форменных эле­ментов.

Оценка крови как неньютоновской жидкости, обладающей признаками псевдопластич­ности, показывает, что для нее справедливо соотношение 19, и, следовательно, изменение размеров сосуда (при п, например, равном ¹/1) не так сильно понижает перепад давления во всей системе, как в случае ньютоновской жидкости AP^l/r². Из этого следует весьма важный в практическом отношении вывод, что при прочих равных условиях для увеличения расхода в такой системе выгоднее не изменять радиус сосудов, а увеличивать число сердечных сокра­щений, так как расход и перепад давления связаны относительно слабо.

Следует также учитывать, что наличие в крови так называемых временных эффектов (в частности, тиксотропности) означает, что при строгом подходе должно учитываться время, в течение которого оцениваются реологические параметры крови. Если речь идет об одном кругообороте крови (25 с), то этим временем можно пренебречь, а если о времени отдельных фаз сердечного цикла, — то уже нет. Это вовсе не означает, что адекватная оценка реологи­ческих свойств крови невозможна. Напротив, она необходима, однако выбор моделей (рео­логических уравнений) и критериев должен соответствовать задачам исследования. Более подробно эти вопросы будут рассмотрены ниже в разделе, посвященном реометрии крови.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: