Metodi per lo studio delle proprietà reologiche del sangue. Cambiamenti nelle proprietà reologiche del sangue in pazienti con sindrome metabolica. Metodi per misurare la reologia del sangue

Reologia del sangue(dalla parola greca reos– flusso, flusso) – fluidità del sangue, determinata dalla totalità dello stato funzionale delle cellule del sangue (mobilità, deformabilità, attività di aggregazione di eritrociti, leucociti e piastrine), viscosità del sangue (concentrazione di proteine ​​e lipidi), osmolarità del sangue (glucosio concentrazione). Il ruolo chiave nella formazione dei parametri reologici del sangue appartiene agli elementi formati del sangue, principalmente agli eritrociti, che costituiscono il 98% del volume totale degli elementi formati del sangue. .

La progressione di qualsiasi malattia è accompagnata da cambiamenti funzionali e strutturali in alcune cellule del sangue. Di particolare interesse sono i cambiamenti negli eritrociti, le cui membrane sono un modello dell'organizzazione molecolare delle membrane plasmatiche. La loro attività di aggregazione e deformabilità, che sono i componenti più importanti della microcircolazione, dipendono in gran parte dall'organizzazione strutturale delle membrane dei globuli rossi. La viscosità del sangue è una delle caratteristiche integrali della microcircolazione che influenza in modo significativo i parametri emodinamici. La quota della viscosità del sangue nei meccanismi di regolazione della pressione sanguigna e di perfusione degli organi è riflessa dalla legge di Poiseuille: MOorgana = (Rart – Rven) / Rlok, dove Rloc = 8Lh / pr4, L è la lunghezza del vaso, h è la viscosità del sangue, r è il diametro del vaso. (Fig. 1).

Un gran numero di studi clinici dedicati all'emoreologia del sangue nel diabete mellito (DM) e nella sindrome metabolica (SM) hanno rivelato una diminuzione dei parametri che caratterizzano la deformabilità degli eritrociti. Nei pazienti con diabete, la ridotta capacità dei globuli rossi di deformarsi e la loro maggiore viscosità sono una conseguenza di un aumento della quantità di emoglobina glicosilata (HbA1c). È stato suggerito che la difficoltà associata alla circolazione sanguigna nei capillari e i cambiamenti di pressione in essi stimolano l'ispessimento della membrana basale, portando ad una diminuzione del coefficiente di apporto di ossigeno ai tessuti, ad es. i globuli rossi anomali svolgono un ruolo scatenante nello sviluppo dell’angiopatia diabetica.

Un globulo rosso normale in condizioni normali ha una forma a disco biconcavo, grazie alla quale la sua superficie è maggiore del 20% rispetto a una sfera dello stesso volume. I normali globuli rossi sono in grado di deformarsi in modo significativo quando passano attraverso i capillari, senza modificare il loro volume e la loro superficie, il che mantiene i processi di diffusione del gas ad un livello elevato in tutta la microvascolarizzazione di vari organi. È stato dimostrato che con un'elevata deformabilità degli eritrociti si verifica il massimo trasferimento di ossigeno nelle cellule e con un deterioramento della deformabilità (maggiore rigidità), l'apporto di ossigeno alle cellule diminuisce drasticamente, la pO2 dei tessuti diminuisce.

La deformabilità è la proprietà più importante dei globuli rossi, poiché determina la loro capacità di svolgere una funzione di trasporto. È la capacità dei globuli rossi di cambiare forma a volume e superficie costanti che consente loro di adattarsi alle condizioni del flusso sanguigno nel sistema microcircolatorio. La deformabilità dei globuli rossi è determinata da fattori quali la viscosità intrinseca (concentrazione di emoglobina intracellulare), la geometria cellulare (mantenimento della forma di un disco biconcavo, volume, rapporto superficie-volume) e le proprietà della membrana che forniscono la forma e l'elasticità dei globuli rossi.
La deformabilità dipende in gran parte dal grado di comprimibilità del doppio strato lipidico e dalla costanza del suo rapporto con le strutture proteiche della membrana cellulare.

Le proprietà elastiche e viscose della membrana eritrocitaria sono determinate dallo stato e dall'interazione delle proteine ​​citoscheletriche, delle proteine ​​integrali, dal contenuto ottimale di ATP, Ca++, ioni Mg++ e dalla concentrazione di emoglobina, che determinano la fluidità interna dell'eritrocito. I fattori che aumentano la rigidità delle membrane degli eritrociti comprendono: la formazione di composti stabili dell'emoglobina con glucosio, un aumento della concentrazione di colesterolo in essi e un aumento della concentrazione di Ca++ libero e ATP nell'eritrocita.

Disturbi nella deformabilità degli eritrociti si verificano quando cambia lo spettro lipidico delle membrane e soprattutto quando viene interrotto il rapporto colesterolo/fosfolipidi, nonché quando si formano prodotti di danno alle membrane a causa della perossidazione lipidica (LPO). I prodotti LPO hanno un effetto destabilizzante sullo stato strutturale e funzionale degli eritrociti e contribuiscono alla loro modifica.
La deformabilità degli eritrociti diminuisce a causa dell'assorbimento delle proteine ​​plasmatiche, principalmente del fibrinogeno, sulla superficie delle membrane eritrocitarie. Ciò include cambiamenti nelle membrane degli eritrociti stessi, una diminuzione della carica superficiale della membrana eritrocitaria, cambiamenti nella forma degli eritrociti e cambiamenti nel plasma (concentrazione delle proteine, spettro lipidico, livelli di colesterolo totale, fibrinogeno, eparina). L'aumento dell'aggregazione degli eritrociti porta all'interruzione dello scambio transcapillare, al rilascio di sostanze biologicamente attive e stimola l'adesione e l'aggregazione piastrinica.

Il deterioramento della deformabilità degli eritrociti accompagna l'attivazione dei processi di perossidazione lipidica e una diminuzione della concentrazione dei componenti del sistema antiossidante in varie situazioni stressanti o malattie, in particolare nel diabete e nelle malattie cardiovascolari.
L'attivazione dei processi dei radicali liberi provoca disturbi nelle proprietà emoreologiche, realizzati attraverso danni ai globuli rossi circolanti (ossidazione dei lipidi di membrana, aumento della rigidità dello strato bilipido, glicosilazione e aggregazione delle proteine ​​di membrana), con un effetto indiretto su altri indicatori dell'ossigeno funzione di trasporto del sangue e trasporto di ossigeno ai tessuti. L'attivazione significativa e continua della perossidazione lipidica nel siero porta ad una diminuzione della deformabilità degli eritrociti e ad un aumento della loro aggregazione. Pertanto, gli eritrociti sono tra i primi a rispondere all'attivazione dell'LPO, dapprima aumentando la deformabilità degli eritrociti e poi, quando i prodotti LPO si accumulano e la protezione antiossidante viene esaurita, mediante un aumento della rigidità delle membrane eritrocitarie, la loro attività di aggregazione e, di conseguenza, cambiamenti nella viscosità del sangue.

Le proprietà di legame dell'ossigeno del sangue svolgono un ruolo importante nei meccanismi fisiologici di mantenimento dell'equilibrio tra i processi di ossidazione dei radicali liberi e la protezione antiossidante nel corpo. Le proprietà indicate del sangue determinano la natura e l'entità della diffusione dell'ossigeno nei tessuti, a seconda della necessità e dell'efficienza del suo utilizzo, contribuisce allo stato pro-ossidante-antiossidante, esibendo qualità antiossidanti o pro-ossidanti in varie situazioni .

Pertanto, la deformabilità degli eritrociti non è solo un fattore determinante nel trasporto di ossigeno ai tessuti periferici e nel garantirne il fabbisogno, ma anche un meccanismo che influenza l'efficacia del funzionamento della difesa antiossidante e, in definitiva, l'intera organizzazione del mantenimento l’equilibrio pro-ossidante-antiossidante dell’intero organismo.

Con la resistenza all'insulina (IR) si nota un aumento del numero di eritrociti nel sangue periferico. In questo caso, si verifica una maggiore aggregazione degli eritrociti a causa dell'aumento del numero di macromolecole di adesione e si nota una diminuzione della deformabilità degli eritrociti, nonostante il fatto che l'insulina in concentrazioni fisiologiche migliori significativamente le proprietà reologiche del sangue.

Attualmente si è diffusa una teoria che considera i disturbi di membrana come le principali cause delle manifestazioni organiche di diverse malattie, in particolare nella patogenesi dell'ipertensione arteriosa nella SM.

Questi cambiamenti si verificano anche in vari tipi di cellule del sangue: globuli rossi, piastrine, linfociti. .

La ridistribuzione intracellulare del calcio nelle piastrine e negli eritrociti comporta il danneggiamento dei microtubuli, l'attivazione del sistema contrattile e la reazione di rilascio di sostanze biologicamente attive (BAS) dalle piastrine, innescandone l'adesione, l'aggregazione, la vasocostrizione locale e sistemica (trombossano A2).

Nei pazienti con ipertensione, i cambiamenti nelle proprietà elastiche delle membrane eritrocitarie sono accompagnati da una diminuzione della loro carica superficiale con conseguente formazione di aggregati eritrocitari. Il tasso massimo di aggregazione spontanea con formazione di aggregati eritrocitari persistenti è stato osservato in pazienti con ipertensione di stadio III con un decorso complicato della malattia. L'aggregazione spontanea degli eritrociti aumenta il rilascio di ADP intraeritrocitario con successiva emolisi, che provoca l'aggregazione piastrinica associata. L'emolisi degli eritrociti nel sistema microcircolatorio può anche essere associata a una violazione della deformabilità degli eritrociti, come fattore limitante nella loro aspettativa di vita.

Cambiamenti particolarmente significativi nella forma dei globuli rossi si osservano nel microcircolo, alcuni dei quali capillari hanno un diametro inferiore a 2 micron. La microscopia intravitale del sangue (circa sangue nativo) mostra che i globuli rossi che si muovono nel capillare subiscono una deformazione significativa, acquisendo varie forme.

Nei pazienti con ipertensione associata a diabete è stato rilevato un aumento del numero di forme anomale di eritrociti: echinociti, stomatociti, sferociti ed eritrociti vecchi nel letto vascolare.

I leucociti danno un contributo importante all’emoreologia. A causa della loro scarsa capacità di deformarsi, i leucociti possono depositarsi a livello del sistema microvascolare e influenzare significativamente la resistenza vascolare periferica.

Le piastrine occupano un posto importante nell'interazione cellulare-umorale dei sistemi di emostasi. I dati della letteratura indicano una violazione dell'attività funzionale delle piastrine già nella fase iniziale dell'ipertensione, che si manifesta con un aumento della loro attività di aggregazione e una maggiore sensibilità agli induttori di aggregazione.

I ricercatori hanno notato un cambiamento qualitativo delle piastrine nei pazienti con ipertensione sotto l'influenza di un aumento del calcio libero nel plasma sanguigno, che è correlato al valore della pressione sanguigna sistolica e diastolica. L'esame al microscopio elettronico delle piastrine di pazienti con ipertensione ha rivelato la presenza di varie forme morfologiche delle piastrine causate dalla loro maggiore attivazione. I cambiamenti di forma più tipici sono di tipo pseudopodiale e ialino. È stata riscontrata un'elevata correlazione tra l'aumento del numero delle piastrine con la loro forma alterata e la frequenza delle complicanze trombotiche. Nei pazienti affetti da SM con ipertensione si rileva un aumento degli aggregati piastrinici circolanti nel sangue. .

La dislipidemia fornisce un contributo significativo all’iperattività funzionale delle piastrine. Un aumento del contenuto di colesterolo totale, LDL e VLDL durante l'ipercolesterolemia provoca un aumento patologico del rilascio di trombossano A2 con aumento dell'aggregabilità piastrinica. Ciò è dovuto alla presenza sulla superficie delle piastrine dei recettori lipoproteici apo - B e apo - E. D'altra parte, l'HDL riduce la produzione di trombossano, inibendo l'aggregazione piastrinica, grazie al legame con recettori specifici.

L'ipertensione arteriosa nella SM è determinata dall'interazione di numerosi fattori metabolici, neuroumorali, emodinamici e dallo stato funzionale delle cellule del sangue. La normalizzazione dei livelli di pressione sanguigna può essere dovuta a cambiamenti complessivamente positivi nei parametri biochimici e reologici del sangue.

La base emodinamica dell’ipertensione nella SM è una violazione della relazione tra gittata cardiaca e resistenza vascolare periferica. Innanzitutto si verificano cambiamenti funzionali nei vasi sanguigni, associati a cambiamenti nella reologia del sangue, nella pressione transmurale e nelle reazioni vasocostrittrici in risposta alla stimolazione neuroumorale, quindi si formano cambiamenti morfologici nei vasi del microcircolo che sono alla base del loro rimodellamento. Con un aumento della pressione sanguigna, la riserva di dilatazione delle arteriole diminuisce, quindi, con un aumento della viscosità del sangue, la resistenza periferica cambia in misura maggiore rispetto alle condizioni fisiologiche. Se la riserva di dilatazione del letto vascolare è esaurita, i parametri reologici diventano di particolare importanza, poiché l'elevata viscosità del sangue e la ridotta deformabilità degli eritrociti contribuiscono alla crescita delle resistenze vascolari periferiche, impedendo l'apporto ottimale di ossigeno ai tessuti.

Pertanto, nella SM, a seguito della glicazione delle proteine, in particolare degli eritrociti, documentata da un alto contenuto di HbAc1, si verificano disturbi nei parametri reologici del sangue: diminuzione dell'elasticità e della mobilità degli eritrociti, aumento della attività di aggregazione piastrinica e viscosità del sangue, dovute a iperglicemia e dislipidemia. Le alterate proprietà reologiche del sangue contribuiscono ad un aumento della resistenza periferica totale a livello del microcircolo e, in combinazione con la simpaticotonia che si verifica nella SM, sono alla base della genesi dell'ipertensione. La correzione farmacologica (biguanidi, fibrati, statine, betabloccanti selettivi) dei profili glicemici e lipidici del sangue contribuisce alla normalizzazione della pressione sanguigna. Un criterio oggettivo per l'efficacia della terapia per la SM e il DM è la dinamica dell'HbAc1, una diminuzione dell'1% è accompagnata da una diminuzione statisticamente significativa del rischio di sviluppare complicanze vascolari (IM, ictus cerebrale, ecc.) del 20 % o più.

Frammento di un articolo di A.M. Shilov, A.Sh. Avshalumov, E.N. Sinitsina, V.B. Markovsky, Poleshchuk O.I. MMA im. I.M.Sechenova

BIOFISICA DEL SISTEMA CIRCOLATORE

Vengono determinati gli indicatori emodinamici del flusso sanguigno parametri biofisici dell'intero sistema cardiovascolare nel suo insieme, vale a dire il proprio Caratteristiche dell'attività cardiaca(Per esempio volume sistolico del sangue), strutturale caratteristiche dei vasi sanguigni ( loro raggio ed elasticità) e direttamente proprietà maggior parte sangue (viscosità).

Per la descrizione riga processi, che si verifica come V parti separate sistema circolatorio, e in esso nel suo insieme vengono utilizzati metodi di modellazione fisica, analogica e matematica. Questo capitolo discute i modelli di flusso sanguigno come Bene, COSÌ e a Alcuni disturbi nel sistema cardiovascolare, che, in particolare, comprendono vasocostrizione (ad esempio nell'istruzione in loro coaguli di sangue), variazione della viscosità del sangue.

Proprietà reologiche del sangue

Reologia(dal greco rheos - flusso, flusso, logos - insegnamento) - questo è la scienza della deformazione e della fluidità della materia. Sotto reologia del sangue (emoreologia) capiremo studio delle caratteristiche biofisiche del sangue come liquido viscoso.

Viscosità (attrito interno) del fluido- la proprietà di un liquido di resistere al movimento di una sua parte rispetto a un'altra. La viscosità di un liquido è determinata da in primo luogo, interazione intermolecolare, limitando la mobilità delle molecole. La presenza di viscosità porta alla dissipazione dell'energia della fonte esterna provocando il movimento del liquido e la sua trasformazione in calore. Un fluido senza viscosità (il cosiddetto fluido ideale) è un'astrazione. Tutti i liquidi reali hanno viscosità. Un'eccezione è il fenomeno della superfluidità dell'elio a temperature ultra-basse (effetto quantistico)

Di base legge del flusso viscoso era stabilito da I. Newton

(1687) - Formula di Newton:

Dove F[N] - forza di attrito interno(viscosità) derivante tra strati di liquido quando si spostano l'uno rispetto all'altro; [Pa s] coefficiente di viscosità dinamica liquido, che caratterizza la resistenza del liquido allo spostamento dei suoi strati; - gradiente di velocità, mostrando quanto cambia la velocitàVquando si cambia per unità di distanza in direzioneZquando si passa da uno strato all'altro, altrimenti - velocità di taglio; S[m 2 ] - area degli strati di contatto.

La forza di attrito interno rallenta gli strati più veloci e accelera gli strati più lenti. Insieme a coefficiente di viscosità dinamica stanno considerando il cosiddetto coefficiente di viscosità cinematica (densità del fluido).

I liquidi si dividono in due tipi in base alle loro proprietà viscose: newtoniani e non newtoniani.

Newtoniano chiamato liquido , il cui coefficiente di viscosità dipende solo dalla sua natura e dalla temperatura. Per i fluidi newtoniani, la forza viscosa è direttamente proporzionale al gradiente di velocità. Per loro vale direttamente la formula di Newton (1.a), il coefficiente di viscosità in cui è un parametro costante indipendente dalle condizioni di flusso del fluido.

Un fluido è detto non newtoniano , il cui coefficiente di viscosità dipende Non solo dalla natura della sostanza e temperatura, ma anche e sulle condizioni del flusso del fluido, in particolare dal gradiente di velocità. Il coefficiente di viscosità in questo caso non è una costante della sostanza. In questo caso, la viscosità del liquido è caratterizzata da un coefficiente di viscosità condizionale, che si riferisce a determinate condizioni del flusso del liquido (ad esempio pressione, velocità). La dipendenza della forza viscosa dal gradiente di velocità diventa non lineare:

Dove N caratterizza le proprietà meccaniche di una sostanza in determinate condizioni di flusso. Un esempio di liquidi non newtoniani sono le sospensioni. Se esiste un liquido in cui le particelle solide non interagenti sono distribuite uniformemente, allora tale mezzo può essere considerato omogeneo se siamo interessati a fenomeni caratterizzati da distanze grandi rispetto alla dimensione delle particelle. Le proprietà di un tale mezzo dipendono principalmente dal liquido. Il sistema nel suo complesso avrà una viscosità diversa e più elevata, a seconda della forma e della concentrazione delle particelle. Per caso basse concentrazioni di particelleCON la formula è corretta:

DoveA fattore geometrico - un coefficiente che dipende dalla geometria delle particelle (la loro forma, dimensione) per le particelle sferiche Acalcolato con la formula:

(2.a)

(R è il raggio della palla). Per ellissoidiA aumenta ed è determinato dai valori dei suoi semiassi e dai loro rapporti. Se la struttura delle particelle cambia (ad esempio, quando cambiano le condizioni del flusso), allora il coefficiente Ain (2), e quindi cambierà anche la viscosità di tale sospensione. Tale sospensione è un fluido non newtoniano. L'aumento della viscosità dell'intero sistema è dovuto al fatto che il lavoro della forza esterna durante il flusso delle sospensioni viene speso non solo per superare la vera viscosità (newtoniana) causata dall'interazione intermolecolare nel liquido, ma anche di superare l'interazione tra esso e gli elementi strutturali.

Il sangue è un fluido non newtoniano. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che lei ha una struttura interna, che rappresentano sospensione degli elementi formati in soluzione - plasma. Il plasma è praticamente un fluido newtoniano. Perché il 93% di elementi formati trucco globuli rossi, Quello in termini semplificati il ​​sangue è una sospensione di globuli rossi in una soluzione fisiologica. Una proprietà caratteristica degli eritrociti è la tendenza a formare aggregati. Se applichi uno striscio di sangue su un tavolino da microscopio, puoi vedere come i globuli rossi “si uniscono” tra loro, formando aggregati chiamati colonne di monete. Le condizioni per la formazione degli aggregati sono diverse nei vasi grandi e piccoli. Ciò è dovuto principalmente al rapporto tra le dimensioni del vaso, dell'aggregato e dell'eritrocito (dimensioni caratteristiche :)

Ci sono tre opzioni possibili qui:

1. Grandi vasi (aorta, arterie):

D coc > d agr, d coc > d erythr

In questo caso, il gradiente è piccolo, i globuli rossi si riuniscono in aggregati sotto forma di colonne di monete. In questo caso la viscosità del sangue = 0,005 pa.s.

2. Piccoli vasi (piccole arterine, arteriole):

In essi il gradiente aumenta notevolmente e gli aggregati si scompongono in singoli globuli rossi, riducendo così la viscosità del sistema; per questi vasi, minore è il diametro del lume, minore è la viscosità del sangue. Nei vasi con un diametro di circa 5 micron, la viscosità del sangue è circa 2/3 della viscosità del sangue nei vasi grandi.

3. Microvasi (capillari):

Si osserva l'effetto opposto: con una diminuzione del lume della nave, la viscosità aumenta di 10-100 volte. In un vaso vivente, i globuli rossi si deformano facilmente e passano senza distruzione attraverso capillari anche con un diametro di 3 micron. Allo stesso tempo, sono notevolmente deformati, diventando come una cupola. Di conseguenza, la superficie di contatto degli eritrociti con la parete capillare aumenta rispetto ad un eritrocita non deformato, favorendo i processi metabolici.

Se assumiamo che nei casi 1 e 2 i globuli rossi non siano deformati, allora per descrivere qualitativamente la variazione della viscosità del sistema, possiamo applicare la formula (2), che può tenere conto della differenza nel fattore geometrico per un sistema di aggregati (K agr) e per un sistema di singoli globuli rossi K er : K agr K er, che determina la differenza di viscosità del sangue nei vasi grandi e piccoli, la formula (2) non è applicabile per descrivere i processi in microrecipienti, poiché in questo caso i presupposti sull'omogeneità del mezzo e sulla durezza delle particelle non sono soddisfatti.

Il sangue è uno speciale tessuto liquido del corpo in cui gli elementi formati sono liberamente sospesi in un mezzo liquido. Il sangue come tessuto ha le seguenti caratteristiche: 1) tutti i suoi componenti si formano all'esterno del letto vascolare; 2) la sostanza intercellulare del tessuto è liquida; 3) la parte principale del sangue è in costante movimento. Le principali funzioni del sangue sono di trasporto, protettive e regolatrici. Tutte e tre le funzioni del sangue sono interconnesse e inseparabili l'una dall'altra. La parte liquida del sangue - il plasma - ha una connessione con tutti gli organi e tessuti e riflette i processi biochimici e biofisici che si verificano in essi. La quantità di sangue in una persona in condizioni normali varia da 1/13 a 1/20 della massa totale (3-5 litri). Il colore del sangue dipende dal contenuto di ossiemoglobina in esso contenuto: il sangue arterioso è rosso vivo (ricco di ossiemoglobina) e il sangue venoso è rosso scuro (povero di ossiemoglobina). La viscosità del sangue è in media 5 volte superiore alla viscosità dell'acqua. La tensione superficiale è inferiore alla tensione dell'acqua. Il sangue contiene l'80% di acqua, l'1% di sostanze inorganiche (sodio, cloro, calcio), il 19% di sostanze organiche. Il plasma sanguigno contiene il 90% di acqua, il suo peso specifico è 1030, inferiore a quello del sangue (1056-1060). Il sangue, in quanto sistema colloidale, ha una pressione colloido-osmotica, cioè è in grado di trattenere una certa quantità di acqua. Questa pressione è determinata dalla dispersione delle proteine, dalla concentrazione di sale e da altre impurità. La normale pressione colloido-osmotica è di circa 30 mm. acqua Arte. (2940 Pa). Gli elementi formati del sangue sono eritrociti, leucociti e piastrine. In media, il 45% del sangue è formato da elementi e il 55% è plasma. Gli elementi formati del sangue sono un sistema eteromorfo costituito da elementi diversamente differenziati in termini strutturali e funzionali. Sono accomunati dalla comune istogenesi e dalla presenza congiunta nel sangue periferico.

Plasma del sangue- la parte liquida del sangue in cui sono sospesi gli elementi formati. La percentuale di plasma nel sangue è del 52-60%. Microscopicamente si presenta come un liquido omogeneo, trasparente, alquanto giallastro, che si raccoglie nella parte superiore del vaso sanguigno dopo la sedimentazione degli elementi formati. Istologicamente, il plasma è la sostanza intercellulare del tessuto liquido del sangue.

Il plasma sanguigno è costituito da acqua in cui sono disciolte sostanze: proteine ​​​​(7-8% della massa plasmatica) e altri composti organici e minerali. Le principali proteine ​​plasmatiche sono l'albumina - 4-5%, le globuline - 3% e il fibrinogeno - 0,2-0,4%. Nel plasma sanguigno sono disciolti anche nutrienti (in particolare glucosio e lipidi), ormoni, vitamine, enzimi e prodotti metabolici intermedi e finali. In media, 1 litro di plasma umano contiene 900-910 g di acqua, 65-85 g di proteine ​​e 20 g di composti a basso peso molecolare. La densità del plasma varia da 1,025 a 1,029, pH - 7,34-7,43.

Proprietà reologiche del sangue.

Il sangue è una sospensione di cellule e particelle sospese nei colloidi del plasma. Questo è un fluido tipicamente non newtoniano, la cui viscosità, a differenza del newtoniano, in diverse parti del sistema circolatorio varia centinaia di volte, a seconda dei cambiamenti nella velocità del flusso sanguigno. La composizione proteica del plasma è importante per le proprietà di viscosità del sangue. Pertanto, le albumine riducono la viscosità e la capacità delle cellule di aggregarsi, mentre le globuline agiscono in modo opposto. Il fibrinogeno è particolarmente attivo nell'aumentare la viscosità e la tendenza delle cellule ad aggregarsi, il cui livello cambia in qualsiasi condizione di stress. Anche l’iperlipidemia e l’ipercolesterolemia contribuiscono all’alterazione delle proprietà reologiche del sangue. Ematocrito- uno degli indicatori importanti relativi alla viscosità del sangue. Maggiore è l'ematocrito, maggiore è la viscosità del sangue e peggiori sono le sue proprietà reologiche. Emorragia, emodiluizione e, al contrario, perdita di plasma e disidratazione influenzano significativamente le proprietà reologiche del sangue. Pertanto, ad esempio, l'emodiluizione controllata è un mezzo importante per prevenire disturbi reologici durante gli interventi chirurgici. Durante l'ipotermia, la viscosità del sangue aumenta 1,5 volte rispetto a quella a 37 gradi C, ma se l'ematocrito diminuisce dal 40% al 20%, con una tale differenza di temperatura la viscosità non cambierà. L'ipercapnia aumenta la viscosità del sangue, quindi è minore nel sangue venoso che nel sangue arterioso. Quando il pH del sangue diminuisce di 0,5 (con un ematocrito elevato), la viscosità del sangue triplica.

DISTURBI DELLE PROPRIETÀ REOLOGICHE DEL SANGUE.

Il fenomeno principale dei disturbi reologici del sangue è l'aggregazione degli eritrociti, in coincidenza con un aumento della viscosità. Più lento è il flusso sanguigno, maggiore è la probabilità che si sviluppi questo fenomeno. I cosiddetti falsi aggregati (“colonne di monete”) sono di natura fisiologica e si disintegrano in cellule sane quando le condizioni cambiano. I veri aggregati che si formano durante la patologia non si disintegrano, dando origine al fenomeno dei fanghi (tradotto dall'inglese come “sludge”). Le cellule degli aggregati sono ricoperte da una pellicola proteica, incollandole in grumi di forma irregolare. Il fattore principale che causa l'aggregazione e il fango è una violazione dell'emodinamica - un rallentamento del flusso sanguigno, che si verifica in tutte le condizioni critiche - shock traumatico, emorragia, morte clinica, shock cardiogeno, ecc. Molto spesso, i disturbi emodinamici sono combinati con l'iperglobulinemia in condizioni gravi come la peritonite, l'ostruzione intestinale acuta, la pancreatite acuta, la sindrome compartimentale prolungata e le ustioni. L'aggregazione è rafforzata dal grasso, dall'embolia amniotica e gassosa, dal danno ai globuli rossi durante la circolazione artificiale, dall'emolisi, dallo shock settico, ecc., cioè da tutte le condizioni critiche. Possiamo dire che la ragione principale dell'interruzione del flusso sanguigno nel capillarone è un cambiamento nelle proprietà reologiche del sangue, che a loro volta dipendono principalmente dalla velocità del flusso sanguigno. Pertanto, i disturbi del flusso sanguigno in tutte le condizioni critiche attraversano 4 fasi. Fase 1- spasmo dei vasi resistenti e cambiamenti nelle proprietà reologiche del sangue. Fattori di stress (ipossia, paura, dolore, lesioni, ecc.) portano all'ipercatecolaminemia, che provoca uno spasmo primario delle arteriole per centralizzare il flusso sanguigno durante la perdita di sangue o una diminuzione della gittata cardiaca di qualsiasi eziologia (infarto del miocardio, ipovolemia durante peritonite, ostruzione intestinale, ustioni, ecc. .d.). La costrizione delle arteriole riduce la velocità del flusso sanguigno nel capillarone, il che modifica le proprietà reologiche del sangue e porta all'aggregazione delle cellule del fango. Inizia così la 2a fase del disturbo del microcircolo, in cui si verificano i seguenti fenomeni: a) si verifica un'ischemia tissutale, che porta ad un aumento della concentrazione di metaboliti acidi e polipeptidi attivi. Tuttavia il fenomeno dei fanghi è caratterizzato dal fatto che si verifica una stratificazione dei flussi e il plasma che defluisce dal capillarone può trasportare nella circolazione generale metaboliti acidi e metaboliti aggressivi. Pertanto, la capacità funzionale dell'organo in cui la microcircolazione viene interrotta viene drasticamente ridotta. b) la fibrina si deposita sugli aggregati eritrocitari, a seguito dei quali sorgono le condizioni per lo sviluppo della sindrome DIC. c) gli aggregati di eritrociti, avvolti in sostanze plasmatiche, si accumulano nel capillarone e sono esclusi dal flusso sanguigno - si verifica il sequestro del sangue. Il sequestro differisce dalla deposizione in quanto nel “deposito” le proprietà fisico-chimiche non vengono compromesse e il sangue espulso dal deposito viene immesso nel flusso sanguigno, il che è del tutto fisiologicamente adatto. Il sangue sequestrato deve passare attraverso il filtro polmonare prima di ritornare ai parametri fisiologici. Se il sangue viene sequestrato in un gran numero di capillari, il suo volume diminuisce di conseguenza. Pertanto, l'ipovolemia si verifica in qualsiasi condizione critica, anche quelle che non sono accompagnate da perdita primaria di sangue o plasma. Fase II disturbi reologici - danno generalizzato al sistema microcircolatorio. Il fegato, i reni e l’ipofisi vengono colpiti prima degli altri organi. Il cervello e il miocardio sono gli ultimi a soffrire. Dopo che il sequestro del sangue ha già ridotto il volume minuto del sangue, l'ipovolemia, con l'aiuto di un ulteriore arteriolospasmo volto a centralizzare il flusso sanguigno, include nuovi sistemi di microcircolazione nel processo patologico: il volume del sangue sequestrato aumenta, a seguito del quale il bcc cascate. Fase III- danno totale alla circolazione sanguigna, disturbi metabolici, interruzione dei sistemi metabolici. Riassumendo quanto sopra, possiamo distinguere 4 fasi per qualsiasi disturbo del flusso sanguigno: disturbo delle proprietà reologiche del sangue, sequestro del sangue, ipovolemia, danno generalizzato alla microcircolazione e al metabolismo. Inoltre, nella tanatogenesi di uno stato terminale, non ha molta importanza ciò che era primario: una diminuzione del BCC dovuta alla perdita di sangue o una diminuzione della gittata cardiaca dovuta all'insufficienza ventricolare destra (infarto miocardico acuto). Quando si verifica il circolo vizioso sopra descritto, il risultato dei disturbi emodinamici risulta essere sostanzialmente lo stesso. I criteri più semplici per i disturbi della microcircolazione possono essere: una diminuzione della diuresi a 0,5 ml/min o meno, una differenza tra la temperatura cutanea e quella rettale superiore a 4 gradi. C, la presenza di acidosi metabolica e una diminuzione della differenza artero-venosa di ossigeno è segno che quest'ultimo non viene assorbito dai tessuti.

Conclusione

Il muscolo cardiaco, come qualsiasi altro muscolo, ha una serie di proprietà fisiologiche: eccitabilità, conduttività, contrattilità, refrattarietà e automatismo.

Il sangue è una sospensione di cellule e particelle sospese nei colloidi del plasma. Questo è un fluido tipicamente non newtoniano, la cui viscosità, a differenza del newtoniano, in diverse parti del sistema circolatorio varia centinaia di volte, a seconda dei cambiamenti nella velocità del flusso sanguigno.

La composizione proteica del plasma è importante per le proprietà di viscosità del sangue. Pertanto, le albumine riducono la viscosità e la capacità delle cellule di aggregarsi, mentre le globuline agiscono in modo opposto. Il fibrinogeno è particolarmente attivo nell'aumentare la viscosità e la tendenza delle cellule ad aggregarsi, il cui livello cambia in qualsiasi condizione di stress. Anche l’iperlipidemia e l’ipercolesterolemia contribuiscono all’alterazione delle proprietà reologiche del sangue.

Bibliografia:

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Il sangue è un liquido che circola nel sistema circolatorio e trasporta gas e altre sostanze disciolte necessarie per il metabolismo o formate a seguito di processi metabolici. Il sangue è costituito da plasma (un liquido limpido, giallo pallido) e da elementi cellulari in esso sospesi. Esistono tre tipi principali di cellule del sangue: globuli rossi (eritrociti), globuli bianchi (leucociti) e piastrine (piastrine).

Il colore rosso del sangue è determinato dalla presenza del pigmento rosso emoglobina nei globuli rossi. Nelle arterie, attraverso le quali il sangue che entra nel cuore dai polmoni viene trasportato ai tessuti del corpo, l'emoglobina è satura di ossigeno e si colora di rosso vivo; nelle vene attraverso le quali il sangue scorre dai tessuti al cuore, l'emoglobina è praticamente priva di ossigeno ed è di colore più scuro.

Il sangue è una sospensione concentrata di elementi formati, principalmente eritrociti, leucociti e piastrine nel plasma, e il plasma, a sua volta, è una sospensione colloidale di proteine, di cui le più importanti per il problema in esame sono: albumina sierica e globulina, nonché come fibrinogeno.

Il sangue è un liquido piuttosto viscoso e la sua viscosità è determinata dal contenuto di globuli rossi e proteine ​​disciolte. La viscosità del sangue influenza notevolmente la velocità con cui il sangue scorre attraverso le arterie (strutture semielastiche) e la pressione sanguigna. La fluidità del sangue è determinata anche dalla sua densità e dallo schema di movimento dei vari tipi di cellule. I globuli bianchi, ad esempio, si muovono singolarmente, in prossimità delle pareti dei vasi sanguigni; i globuli rossi possono muoversi individualmente o in gruppi come monete impilate, creando un movimento assiale, cioè concentrandosi al centro del vaso, flusso.

Il volume del sangue di un maschio adulto è di circa 75 ml per chilogrammo di peso corporeo; in una donna adulta questa cifra è di circa 66 ml. Di conseguenza, il volume totale del sangue in un uomo adulto è in media di circa 5 litri; più della metà del volume è costituito da plasma, mentre il resto è costituito principalmente da globuli rossi.

Le proprietà reologiche del sangue hanno un impatto significativo sulla resistenza al flusso sanguigno, soprattutto nel sistema circolatorio periferico, che influenza il funzionamento del sistema cardiovascolare e, in definitiva, la velocità dei processi metabolici nei tessuti degli atleti.

Le proprietà reologiche del sangue svolgono un ruolo importante nel garantire il trasporto e le funzioni omeostatiche della circolazione sanguigna, soprattutto a livello del letto microvascolare. La viscosità del sangue e del plasma contribuisce in modo significativo alla resistenza vascolare al flusso sanguigno e influisce sul volume minuto del sangue. L’aumento della fluidità del sangue aumenta la capacità di trasporto dell’ossigeno del sangue, che può svolgere un ruolo importante nell’aumento delle prestazioni fisiche. D'altra parte, gli indicatori emoreologici possono essere indicatori del suo livello e della sindrome da sovrallenamento.

Funzioni del sangue:

1. Funzione di trasporto. Circolando attraverso i vasi, il sangue trasporta molti composti, tra cui gas, sostanze nutritive, ecc.

2. Funzione respiratoria. Questa funzione è quella di legare e trasportare ossigeno e anidride carbonica.

3. Funzione trofica (nutrizionale). Il sangue fornisce sostanze nutritive a tutte le cellule del corpo: glucosio, aminoacidi, grassi, vitamine, minerali, acqua.

4. Funzione escretoria. Il sangue porta via i prodotti finali del metabolismo dai tessuti: urea, acido urico e altre sostanze rimosse dal corpo dagli organi escretori.

5. Funzione termoregolatrice. Il sangue raffredda gli organi interni e trasferisce il calore agli organi che dissipano il calore.

6. Mantenere un ambiente interno costante. Il sangue mantiene la stabilità di un numero di costanti corporee.

7. Garantire il metabolismo del sale marino. Il sangue garantisce lo scambio salino tra sangue e tessuti. Nella parte arteriosa dei capillari liquidi e sali entrano nei tessuti e nella parte venosa dei capillari ritornano nel sangue.

8. Funzione protettiva. Il sangue svolge una funzione protettiva, essendo il fattore più importante per l’immunità, ovvero la difesa dell’organismo contro corpi viventi e sostanze geneticamente estranee.

9. Regolazione umorale. Grazie alla sua funzione di trasporto, il sangue garantisce l'interazione chimica tra tutte le parti del corpo, cioè regolazione umorale. Il sangue trasporta ormoni e altre sostanze fisiologicamente attive.

Il plasma sanguigno è la parte liquida del sangue, una soluzione colloidale di proteine. La sua composizione comprende acqua (90 - 92%) e sostanze organiche e inorganiche (8 - 10%). Tra le sostanze inorganiche presenti nel plasma, la maggior parte delle proteine ​​(in media il 7-8%) sono albumine, globuline e fibrinogeno. ( il plasma che non contiene fibrinogeno è chiamato siero del sangue). Inoltre contiene glucosio, sostanze grasse e simili, aminoacidi, urea, acido urico e lattico, enzimi, ormoni, ecc. Le sostanze inorganiche costituiscono lo 0,9 - 1,0% del plasma sanguigno. Questi sono principalmente sali di sodio, potassio, calcio, magnesio, ecc. Una soluzione acquosa di sali, che in concentrazione corrisponde al contenuto di sali nel plasma sanguigno, è chiamata soluzione fisiologica. Viene utilizzato in medicina per reintegrare i liquidi mancanti nel corpo.

Pertanto, il sangue ha tutte le funzioni del tessuto corporeo: struttura, funzione speciale, composizione antigenica. Ma il sangue è un tessuto speciale, liquido, che circola costantemente in tutto il corpo. Il sangue svolge la funzione di fornire ossigeno ad altri tessuti e di trasportare prodotti metabolici, regolazione umorale e funzioni immunitarie, di coagulazione e anticoagulanti. Ecco perché il sangue è uno dei tessuti più studiati del corpo.

Gli studi sulle proprietà reologiche del sangue e del plasma degli atleti durante l'aerocrioterapia generale hanno mostrato un cambiamento significativo nella viscosità del sangue intero, dell'ematocrito e dell'emoglobina. Gli atleti con valori bassi di ematocrito, emoglobina e viscosità presentano un aumento, e gli atleti con valori elevati di ematocrito, emoglobina e viscosità presentano una diminuzione, che caratterizza la natura selettiva degli effetti della TAO; tuttavia, nessun cambiamento significativo nel sangue è stata osservata la viscosità del plasma.

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La caratteristica principale del sangue è la sua viscosità, che si divide in apparente e cassone (dinamica):

• Viscosità apparente del sangue. È determinato dal rapporto tra forza di taglio e velocità di taglio, misurato in centipoise (cps) e caratterizza il comportamento non newtoniano del sangue. Dipende dalla condizione, principalmente globuli rossi e piastrine.
• Viscosità del sangue Caisson (dinamica).. Viene determinato in condizioni di completa dispersione nel sangue e dipende dalla composizione proteica del plasma. Si misura in centipoise (cps).

I fattori che influenzano maggiormente la viscosità del sangue includono:

• temperatura e
• ematocrito,
• la quantità di proteine ​​ad alto peso molecolare nel plasma,
• grado di aggregazione eritrocitaria e sua reversibilità,
• caratteristiche di taglio.

Limite del flusso sanguigno. Mostra quale forza minima deve essere applicata per spostare uno strato di sangue rispetto a un altro (misurata in giorni/cm2).

Coefficiente di aggregazione. Indica la forza di adesione delle cellule del sangue, cioè la forza degli aggregati (misurata in giorni / cm 2).

Tutti questi parametri di viscosità del sangue sopra menzionati vengono determinati utilizzando un viscosimetro coassiale-cilindrico con un cilindro interno flottante del sistema V.N. Zakharchenko, che consente di creare un modello e costruire una curva del flusso sanguigno in un'ampia gamma di sollecitazioni di taglio.

Indicatori indiretti della viscosità del sangueè il valore dell'ematocrito, il numero di globuli rossi, il livello delle frazioni proteiche di fibrinogeno e globulina, il livello dei lipidi totali e il loro spettro nel plasma, nonché lo zucchero nel sangue. Per alcune malattie, ad esempio le vene varicose negli uomini, di norma questi indicatori sono sufficienti per valutare la viscosità e stabilire indicazioni per la prescrizione.

Grado di aggregazione dei globuli rossi- determinato mediante calorimetro-nefelometro ed espresso in unità di densità ottica (o percentuale).

Grado di aggregazione piastrinica- (ADP indotto) viene determinato utilizzando un aggregometro “Elvi-840” (Inghilterra), espresso in unità di densità ottica (o in percentuale).