Клінічний метод визначення в'язкості крові
Сукупність методів вимірювання в'язкості називають віскозиметрією, а прилади, які використовуються для таких цілей, - вискозиметрами.
Капілярний метод заснований на формулі Пуазейля і полягає у вимірюванні часу протікання через капіляр рідини відомої маси під дією сили тяжіння при певному перепаді тисків. Капілярні віскозиметри різної форми показані на рис. (1 - вимірювальні резервуари, М1 і М2 - мітки, що позначають межі цих резервуарів, 2 - капіляри, 3 - прийомні судини). Капілярний віскозиметр застосовується для визначення в'язкості крові.
Капілярними вискозиметрами вимірюють в'язкість від значень 105 Па•с, властивих газам, до значень 104 Па•с, характетерних для консистентних мастил.
Метод падаючої кульки використовується в віскозиметрах, заснованих на законі Стокса.
А) б) в).
Таким чином, знаючи величини, що входять в праву частину цієї формули, і вимірюючи швидкість рівномірного падіння кульки, можна знайти в'язкість даної рідини. Межа вимірювань віскозиметрів з рухомою кулькою – 6•104-250Па•с.
Експериментально встановлено, що в’язкість слабо залежить від молекулярної маси, а більше – від форми макромолекул. Наприклад, за значенням в’язкості можна визначити вид білкових молекул (глобулярні, фібрилярні), а також ступінь гідратації макромолекул. Завдяки дископодібній формі і еластичності оболонок еритроцитів, їх в’язкість незначна. Це важливо для зменшення навантаження на серце, яке прокачує кров судинами. Збільшення жорсткості стінок еритроцитів при патологічних процесах зумовлює зростання в’язкості крові і погіршення кровообігу.
В’язкість крові людини:
~ в нормі – 4·10-3…5·10-3 Па·с;
~ при патологіях – 1,7·10-3…22,9·10-3 Па·с.
Венозна кров має дещо більшу в’язкість, ніж артеріальна. У процесі фізичних навантажень в’язкість крові зростає. Збільшується вона і при деяких інфекційних захворюваннях, проте, наприклад, під час тифу і туберкульозу – знижується.
В’язкість цитоплазми зумовлена структурою біополімерів, що входять до її складу, а величина її коливається в межах від 2·10-3 до 50·10-3 Па·с і залежить від періодів клітинного циклу, зокрема, в’язкість у різних частинах клітини є різною. Залежність в’язкості цитоплазми від температури складна. При зміні температури вище 40-500С і нижче від 12-150С в’язкість збільшується.
Емболія.
Розглянемо поведінку бульбашки повітря, що знаходиться в капіллярі з рідиною. Якщо тиск рідини на пухирець з різних сторін однаковий, то обидва меніска бульбашки будуть мати однаковий радіус кривизни, і сили додаткового тиску будуть врівноважувати один одного (рис. а). При надлишковому тиску з однією із сторін, наприклад при русі рідини, меніски деформуються, зміняться їх радіуси кривизни (рис. б), додатковий тиск з різних сторін стане неоднаковим. Це призведе до такого впливу на рідину з боку бульбашки повітря (газу), яке утруднить чи припинить рух рідини. Такі явища можуть відбуватися в кровоносній системі людини.
Потрапивши в кров бульбашки повітря можуть закупорити дрібний посудину і позбавити кровопостачання який-небудь орган. Це явище, зване емболією, може призвести до серйозного функціональному розладу або навіть летального результату. Так, повітряна емболія може виникнути при пораненні великих вен: проникле в струм крові повітря утворює повітряний міхур, який перешкоджає проходженню крові. Бульбашки повітря не повинні потрапляти в вени при внутрішньовенних вливаннях.
а) б)
Газові бульбашки в крові можуть з'явитися у водолазів при швидкому підйомі з великої глибини на поверхню, у льотчиків і космонавтів при розгерметизації кабіни або скафандра на великій висоті (газова емболія). Це обумовлено переходом газів крові з розчиненого стану у вільний - газоподібне - в результаті пониження навколишнього атмосферного тиску. Провідна роль в утворенні газових бульбашок при зменшенні тиску належить азоту, так як він обумовлює основну частину загального тиску газів у крові і не бере участі в газообміні організму і навколишнього повітря.