三班課件供補充23血液流變學

1、廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院 林楨（林楨（10503011050301）hemorheology 1951年，在美國物理學會第25屆年會上，Copley提出“血液流變學(hemorheology)”一詞，并把它定義為“血液流變學是從宏觀、微觀以至亞微觀水平研究血細胞及血漿成分的變形與流動性質(zhì)，并包括與血液直接接觸的血管的流變性質(zhì)”。這一定義以簡潔的語言科學地描述了學科的研究范疇、層次、對象和方法，奠定了血液流變學理論的基礎 1.最先從事的是宏觀血液流變學的研究，即把血液視為連續(xù)介質(zhì)，研究全血在各種流動條件下的表觀粘度、血漿粘度、血液及管壁的應力分布。2.然后，在細胞水平上研

2、究血液流變性，尤其是紅細胞的可變形性、聚集性、紅細胞表面電荷、白細胞的流變性，如白細胞的變形性、白細胞在微循環(huán)中的影響作用、與內(nèi)皮細胞相互作用、白細胞的趨邊、粘附特性、血小板的流變與聚集性等等。這就是細胞流變學。 3.近年來，從分子水平研究血液成分的流變性，即分子血液流變學的研究也有很大進展， 物理學，化學生物學流變學生物物理學和生物化學生物流變學醫(yī)學基礎醫(yī)學學臨床醫(yī)學血液流變學分子血液流變學臨床血液流變學一一.血液流變學的定義和研究范疇血液流變學的定義和研究范疇 二、血液流變學研究的重點二、血液流變學研究的重點（一）實驗室檢查方面 檢測指標的建立，常用的實驗室指標要反映：（1）血液粘度，包括

3、全血粘度和血漿粘度兩類。（2）紅細胞的聚集性和紅細胞的變形性。（3）血小板的粘附性和聚集性。（4）血漿纖維蛋白原，球蛋白和血脂成分的檢測。 （二） 血液流變學在臨床醫(yī)學中應用1、闡明血液流變學異常在某些疾病的病因和發(fā)病機制中所起的作用。2、根據(jù)血液流變學變化預測某些疾病發(fā)生的可能性。 3、血液流變學參數(shù)可做為某些疾病診斷的輔助指標。4、觀察藥物治療前后血液流變學的變化，評價藥物的療效，探索新的治療方法。 血液流變學是專門研究血液流動、血球變化規(guī)律的新的醫(yī)學分析學科。近十年來，在國內(nèi)受到生物力學界、工程技術(shù)和醫(yī)學知識界的普遍重視。 血液流變學研究的內(nèi)容包括人體內(nèi)血液循環(huán)和微循環(huán)、血液流量、流速及

4、流態(tài)、紅細胞的變形及聚集、血小板的聚集即血液的流動性及凝固性、血液的有形成分及心腦血管的變形性和彈性等。血液流變學的研究主要為治療、診斷和預后提供依據(jù)。 血液流變學首先要研究全血的流變特性。 1.血液是一個懸浮系統(tǒng)：有形成分和無形成分 2.是研究紅細胞的流變特性，還有白細胞和血小板的流變特性； 3.血液流變學是研究微循環(huán)的流變學，即毛細血管網(wǎng)中血液的流變特性，白細胞如何分布在流動著的毛細血管血流中 4.血液流變學還研究血管的流變學特征，即毛細血管外間隙中組織液和淋巴液的流變學。 u 宏觀血液流變學宏觀血液流變學 它把血液看作連續(xù)介質(zhì)，研究全血在各種切變率下的表觀粘度、血漿粘度、血液密度以及血管

5、壁上的切應力分布。u 細胞血液流變學細胞血液流變學 在細胞水平上研究血液流變特性。u 分子血液流變學分子血液流變學 在分子水平上研究血液成分的流變特性。如研究鈣離子與紅細胞膜糖蛋白之間的相互作用，血漿蛋白各種成分對血漿粘度的影響等等u 普通血液流變學普通血液流變學 研究宏觀血液流變學，細胞血液流變學和分子血液流變的相互關(guān)系一 血管性疾病1 高血壓，2 腦卒中（一過性腦缺血發(fā)作，腦血栓，腦出血），3 冠心?。ㄐ慕g痛，急性心肌梗塞），4 周圍血管?。ㄏ轮铎o脈血栓，脈管炎，眼視網(wǎng)膜血管病等）。二 代謝性疾病1 糖尿病，2 高脂蛋白血癥，3 高纖維蛋白血癥，4 高球蛋白血癥。三 血液病1 原發(fā)性和繼

6、發(fā)性紅細胞增多癥，2 原發(fā)性和繼發(fā)性血小板增多癥，3 白血病，4 多發(fā)性骨髓瘤。四 其他1 休克，臟器衰竭，器官移植，慢性肝炎，肺心病，抑郁性精神病。2 中醫(yī)范圍中的血瘀癥等 一 血管性疾病1 高血壓，2 腦卒中（一過性腦缺血發(fā)作，腦血栓，腦出血），3 冠心病（心絞痛，急性心肌梗塞），4 周圍血管?。ㄏ轮铎o脈血栓，脈管炎，眼視網(wǎng)膜血管病等）。二 代謝性疾病1 糖尿病，2 高脂蛋白血癥，3 高纖維蛋白血癥，4 高球蛋白血癥。三 血液病1 原發(fā)性和繼發(fā)性紅細胞增多癥，2 原發(fā)性和繼發(fā)性血小板增多癥，3 白血病，4 多發(fā)性骨髓瘤。四 其他1 休克，臟器衰竭，器官移植，慢性肝炎，肺心病，抑郁性精神病

7、。2 中醫(yī)范圍中的血瘀癥等一、基本知識一、基本知識1、血液流動形式是中央流速快，周邊流速慢的套管式流動。2、所謂套管式流動實際上是一種分層運動，又稱層流. 3、剪切應力:在單位面積上所承受的切變應力，用 t表示。其計量單位是達因/平方厘米，用Pa（帕斯卡） 4、切變率:快慢兩層之間的速度差和距離差,公式是 速度差（cm/s） 切變率(g) = - 距離差（cm）計量單位是 1/秒（s-1）,切變率高，液體流速快。5、粘度與粘度與牛頓的粘度定律：牛頓的粘度定律：粘度（viscosity）： 剪切應力(t) 帕斯卡(Pa)粘度（）= - = - 切變率(g) 秒-1(S-1)牛頓將粘度-作為衡量液

8、體流動時的內(nèi)摩擦力或阻力。非牛頓液體:粘度是隨切變率的變化而變化牛頓液體:粘度與切變率無關(guān)，只和液體性質(zhì)和溫度有關(guān)。 6.表觀粘度（表觀粘度（apparent viscosityapparent viscosity）:在特定切變率下測定出來的粘度。由于全血中含有大量的紅細胞，紅細胞的數(shù)量顯然對全血粘度構(gòu)成非常重要的影響，實際上全血粘度與紅細胞比積關(guān)系很大 7.還原粘度還原粘度(reduced viscosity):為克服紅細胞比積對全血粘度的影響，使不同個體之間的全血粘度有可比性，將不同個體的全血粘度都以紅細胞比積1%時來表示。 8.泊蕭葉定律：泊蕭葉定律：法國物理學家泊蕭葉在研究液體在管道中

9、流量發(fā)現(xiàn)通過某一管道的液體量符合以下公式：R2P t Q = - 8 L R2P t則粘度的公式： =- Q8 L9.比粘度：比粘度：假設我們讓兩種液體通過同一根毛細管，而且流量也相同。則依據(jù)泊蕭葉定律符合 t1 t2 1 t1Q1=Q2= - = - -=- 1 22 t2R2P t Q = - 8 L 二、檢測技術(shù)和檢測項目二、檢測技術(shù)和檢測項目 粘度粘度1.全血粘度方法:懸絲法和錐板法懸絲粘度計懸絲粘度計：技術(shù)關(guān)鍵是懸絲的設計和制造。 最準確和精密，唯一能做到1S-1錐板式錐板式： 技術(shù)關(guān)鍵是錐板的拋光技術(shù)。懸絲粘度計懸絲粘度計： 錐板式粘度計錐板式粘度計錐板式粘度計錐板式粘度計寶石支撐

10、軸感應，切變率全程自動設定；寶石支撐軸感應，切變率全程自動設定；普利生普利生LBY-N6錐錐板式粘度計板式粘度計錐板的拋光技術(shù)是關(guān)鍵機器工作時產(chǎn)生軸間摩擦力造成誤差測不準切變率10S-1以下的全血 粘度。國際血液學標準化委員會會指出錐板式 粘度計只適合10S-1150S-1范圍全血粘度的測量 全血粘度測定標準：國際血液學標準化委員會規(guī)定高切變率應當在150s-1，中變率應當在50-6 0 s- 1， 低 變 率 應 當 在 1 - 5 s- 1。粘度與紅細胞聚集及變形性的關(guān)系：低切變率-紅細胞易聚集；高 切 變 率 - - - - - - 紅 細 胞 易 變 形。2.血漿粘度測定：規(guī)定在高切變

11、率下（100 -120 s-1）范圍測定。采用毛細管法或懸絲法。毛細管式粘度計 適用血漿等牛頓液體的測定，難于反映血液等非牛頓液體的粘度特性 轉(zhuǎn)盤式血液流變儀獨特動力學系統(tǒng)實現(xiàn)血液的非牛頓流體特性曲線在切變率連續(xù)變化下的一次測量。（二）紅細胞流變性（二）紅細胞流變性 1、紅細胞聚集性低切變率，最好是1s-1條件下全血粘度。紅細胞聚集指數(shù)。血沉（ESR）和血沉方程K值 血沉測定值 血沉K值 = - -（血漿比積+en紅細胞比積） 血沉血沉 血沉血沉K值值 紅細胞聚集性紅細胞聚集性 高 高 高 高 正常 正常 正常 高 高 正常 正常 正常紅細胞電泳率：紅細胞電泳儀，在顯微鏡下觀察和計算紅細胞泳動

12、的速度 。紅細胞電泳指數(shù)：通過數(shù)學公式推導 RBC泳動的距離（mm）紅細胞電泳速度（U）= - 20個RBC通過平均時間（s） 紅細胞電泳速度（U）紅細胞電泳率(V)(EPM)= -電場強度（E，V/cm）2、紅細胞變形性 （1）粘度法高切變率1501s-1條件下全血粘度。紅細胞變形指數(shù)和剛性指數(shù)。TK=r0.4-1/r0.4 .Ht，式中r為血液的相對粘度，Ht為紅細胞比容，TK示紅細胞剛性值，TK值越大，表示變形性越差。 （2）微孔濾膜濾過法：紅細胞濾過指數(shù)IF t1 1IF= ( -1) - tb Hct t1:RBC懸液通過濾膜的時間 tb：緩沖液通過濾膜的時間 IF越大，紅細胞變形性

13、越差。 （3）激光衍射法：激光照射高切變率下變 形RBC ，直接觀察RBC的形態(tài)變化，可計算RBC體積的長徑和橫徑直接反映RBC 變形情況。兩軸長度相差越大，表示變形性能越好 三、影響血液流變學檢測指標結(jié)果的因素三、影響血液流變學檢測指標結(jié)果的因素（一）影響全血粘度的因素血細胞因素：血漿因素其他因素： 1、紅細胞因素： 紅細胞比積:10%80%之間，成正相關(guān)之間，成正相關(guān) 紅細胞大小 紅細胞變形性 紅細胞聚集性2、血小板因素：血小板內(nèi)粘度大于紅細胞 3、白細胞因素：白細胞內(nèi)粘度大于紅細胞 血細胞因素： 血漿因素：纖維蛋白原-影響最大 球蛋白 血脂質(zhì) 糖類 凝血系統(tǒng) 抗凝 纖容系統(tǒng) 血容量血漿粘

14、度隨血容量減少而增高 其他因素： 1、溫度效應：血漿粘度隨溫度增高而降低2、年齡和性別 3、PH和滲透壓:PH下降和滲透壓的升高導致 RBC內(nèi)粘度升高，導致變形性下降 4、切變速度和切變時間 5、血管壁和血管直徑 （二）影響血漿粘度的因素 纖維蛋白原-影響最大 球蛋白 血脂質(zhì) 糖類 凝血系統(tǒng) 抗凝 纖容系統(tǒng) 血容量 溫度 四、血液流變學參數(shù)臨床應用四、血液流變學參數(shù)臨床應用 與健康人比較，分析發(fā)病機制，提供診斷 中，老年健康體檢指標，預測心腦血管病發(fā)生的可能性；惡性腫瘤病人:血漿黏度，血液黏度和紅細胞聚集性均不同程度有所增高。 觀察治療過程中各參數(shù)變化規(guī)律，分析治療原理和效果： （1）抗凝治療

15、和溶栓治療，（2）稀釋療法和減粘治療，（3）光量子，激光以及光電理療， （4）體外洗血療法。 篩選藥物。 五、血液流變學檢測結(jié)果分析五、血液流變學檢測結(jié)果分析（一）參考值的建立 原因： 目前檢測儀器缺乏全行業(yè)統(tǒng)一 各廠家儀器不同(原理/檢測過程/參數(shù)規(guī)定） 血液流變學操作無統(tǒng)一標準，難于制備質(zhì)控品或標準品 具體操作：本地區(qū)50歲健康男女各60人，無高血壓，心腦血管病，糖尿病，血液病，慢支等重要慢性 疾病史，血脂，血糖，血沉，肝腎功能以及血清蛋白電泳正常，體重標準范圍內(nèi)。 （二）結(jié)果分析 血粘度降低： 血液稀釋化:大量失血后機體體液代償和醫(yī)源性補償所致 常見儀器或抽血錯誤。 結(jié)合紅細胞壓積：降低

16、,結(jié)果可靠性較大 壓積正常要多檢查一下血漿粘度下降對全血粘度有影響，但不大。 高、中、低切：患者低切變率下全血表觀粘度和還原粘度增高紅細胞聚集指數(shù)和紅細胞電泳指數(shù)增高表明該患者存在紅細胞聚集性增高患者高切變率下全血表觀粘度和還原粘度增高紅細胞變形指數(shù)和紅細胞剛性指數(shù)增高表明患者存在紅細胞變形性減低這里舉個實際例子：患者男性，60歲，患II型糖尿病3年。最近一次檢查空腹血糖8.25mmol/L（148mg/dl），糖化血紅蛋白7.9%，血清TC 240mg/dl，TG 150mg/dl。血液流變學檢查如下： - 檢測項目 測定值 參考范圍 -全血表觀粘度 200 s-1 4.43 3.51-4.

17、67 30 s-1 6.38 4.67-6.035 s-1 12.37 8.36-9.721 s-1 31.24 18.25-21.81血漿粘度 100 s-1 1.62 1.14-1.38 紅細胞比積 0.44 0.40-0.49全血高切還原粘度 7.80 5.12-9.18全血低切還原粘度 68.73 35.20-52.03紅細胞剛性指數(shù) 3.94 3.14-7.75紅細胞聚集指數(shù) 7.05 3.91-6.21全血高切相對粘度 2.73 2.54-4.10全血低切相對粘度 19.28 13.22-19.13紅細胞變形指數(shù)（TK） 0.75 0.64-1.08 -檢測結(jié)果表明：該患者主要是紅

18、細胞的聚集性增高所造成的低切變率下的全血粘度增高，此外血漿粘度也偏高（可能與血脂增高有關(guān)）。六、血液粘度測定的質(zhì)量控制六、血液粘度測定的質(zhì)量控制儀器質(zhì)量 粘度計規(guī)格 旋轉(zhuǎn)法：切變率1-200S-1 毛細管：測血液粘度的內(nèi)徑300um 測血漿粘度的內(nèi)徑500um 管長/管徑200靈敏度旋轉(zhuǎn)法：低切能分辨HCT相差0.01表觀粘度高切須分辨HCT相差0.02表觀粘度毛細管：用已知粘度的牛頓油監(jiān)測精密度：低切CV5%；高切CV2%標本采集和處理 采血時間： 歷次采集時間一致：11 00 am和8 00 pm有兩次高峰。 采血前一天晚餐低脂素食忌食海鮮肉類及牛奶、 豆?jié){等富脂類食物，以免引起膽固醇藥物禁忌 忌煙酒、婦女避免月經(jīng)期。采血時間要避開生物節(jié)律高峰 藥物禁忌： 溶栓抗凝藥、 降脂藥、 活血化瘀類中藥、 阿司匹林制劑等， 檢驗前3天停用。禁止煙酒：大量飲酒使紅細胞濾過能力降低，血漿和全血粘度升高。吸煙釋放出的尼古丁可使碳氧血紅蛋白增多、血液濾過性降低。 采