Осевая миграция

Осевая миграция В кровотоке деформируемые эритроциты вытесняются в осевой поток за счет сил сдвига вблизи стенки в более мелких сосудах. Это создает маргинальные токи с небольшим количеством клеток, что предотвращает стеноз в капиллярах. Этот эффект является частью эффекта Фахреуса-Линдквиста и может быть ограничен изменениями формы красных кровяных телец (эритроцитов).

Что такое осевая миграция?

Кровь - вязкая жидкость. Вязкость - это мера вязкости. Чем больше вязкость, тем более вязкая жидкость. При более высокой вязкости компоненты жидкости более тесно связаны друг с другом и, следовательно, более неподвижны. В этом контексте говорят о внутреннем трении.

Чтобы без проблем достигать всех тканей тела и иметь возможность проходить даже через самые тонкие капилляры, человеческая кровь, в отличие от ньютоновской жидкости, не ведет себя пропорционально, а имеет другую вязкость из-за эффекта Фахреуса-Линдквиста.

Эффект Фахреуса-Линдквиста связан с уменьшением кажущейся вязкости крови в сосудах при уменьшении диаметра сосудов. Это изменение вязкости предотвращает застой капилляров и связано с осевой миграцией эритроцитов.

Во время осевой миграции (в кровотоке) деформируемые эритроциты мигрируют в центральный поток из-за сил сдвига вблизи стенки. Это создает маргинальный поток с небольшим количеством клеток, а поток плазмы вокруг клеток может действовать как скользящий слой.

Таким образом, эффект Фахреуса-Линдквиста и связанная с ним аксиальная миграция эритроцитов является причиной падения вязкости крови в узких сосудах на периферии кровообращения. В сосудах с большим просветом аксиальная миграция эритроцитов прекращается, и кровь кажется более вязкой.

Функция и задача

Закон Ньютона применяется к водным жидкостям. Поскольку кровь представляет собой неоднородную суспензию, поведение ее потока не подчиняется закону Ньютона. Вместо этого его вязкость является функцией напряжения сдвига. Медленная скорость потока увеличивает вязкость.

Эритроциты в первую очередь ответственны за адаптивность вязкости крови. Клетки крови податливы и перемещаются организованно. На малых скоростях потока они собираются вместе, как деньги в рулонах монет.

Как только напряжение сдвига резко падает, вязкость соответственно увеличивается. В этой ситуации кровь имеет свойства твердого тела. Напротив, более высокие напряжения сдвига позволяют крови развивать более жидкие свойства. Высокое напряжение сдвига делает кровь более жидкой и, следовательно, более текучей.

Из-за этих отношений существуют различия в вязкости крови в аорте с большим диаметром и в артериолах с узким просветом с очень маленьким диаметром. В этом контексте играет роль осевая миграция эритроцитов. Клетки мигрируют в центральный кровоток, как только сосуды сужаются. Эритроциты способны к этой миграции из-за их деформируемости.

Из-за осевой миграции эритроцитов эффективная вязкость в узкополосных сосудах на периферии примерно вдвое меньше, чем в крупнопросветных сосудах в центре тела. Эти отношения описаны в эффекте Фахреуса-Линдквиста.

Сдвиговые силы вблизи стенки заставляют эритроциты перемещаться в осевой поток и, таким образом, создают маргинальный поток с небольшим количеством клеток. Окружающий край плазмы поток становится скользящим слоем, в котором кровь течет более плавно. Таким образом, гематокрит снижает его влияние на периферическое сопротивление в сосудах ниже 300 мкм. Сопротивление трения в этих сосудах снижено.

Болезни и недуги

На эритроциты могут влиять изменения формы при различных обстоятельствах, которые затрудняют их перемещение в осевом направлении в кровотоке. При различных типах анемии эритроциты меняют форму характерным образом. Различия в размерах отдельных эритроцитов говорят о анемии.

При алкоголизме эритроциты часто принимают слишком большую форму. В дополнение к большему диаметру, превышающему десять мкм, они имеют увеличенный объем, так что их осевая миграция может быть нарушена. В то время как красные кровяные тельца при алкоголизме обычно сохраняют нормальную основную форму и становятся только увеличенными макроцитами, они могут полностью потерять свою основную форму при других заболеваниях.

Эритроциты, которые увеличены и в то же время имеют овальную форму, известны как мегалоциты и возникают в основном при симптомах дефицита, таких как дефицит витамина B12 или фолиевой кислоты.

Слишком маленькие эритроциты диаметром менее семи мкм имеют уменьшенный объем. Если восстановленные клетки крови в остальном нормальны, это обычно связано либо с дефицитом железа, либо с талассемией.

При многих формах анемии наблюдаются сильные отклонения от основной формы, например серповидноклеточная анемия. При железодефицитной анемии эритроциты иногда принимают форму кольца. Форма булавы, груши или миндаля присутствует при всех тяжелых формах анемии.

Разорванные эритроциты соответствуют шистоцитам и могут возникать после использования искусственных клапанов сердца. Шистоциты также характерны для трансплантации костного мозга и ожогов. Из-за изменения формы эритроциты теряют эластичность. Эритроцитам с измененной формой становится нелегко проходить через узкие и изогнутые сосуды. Таким образом, осевая миграция в кровотоке может быть ограничена изменениями формы эритроцитов.

Поскольку эритроциты распознаются организмом как дефектные, они более интенсивно разрушаются в селезенке. Затем они должны заменить костный мозг новыми эритроцитами. Поскольку никакие правильно сформированные эритроциты не могут быть воспроизведены при различных симптомах дефицита и заболеваниях, анемия сохраняется. Повышенное разложение эритроцитов можно определить по небольшому анализу крови.