Материал: file000089

единице объема крови. При этом нормы таковы: в среднем, у мужчин должно быть 135–160 г/л; у женщин норма – 115–140 г/л.

Но мало иметь достаточное количество эритроцитов. Необходимо, чтобы они были хорошего качества. Так бывает не всегда. Гематология – раздел медицины, изучающий заболевания крови, в том числе и возможные причины «неполного служебного соответствия» эритроцитов, а в других случаях – их производства в избыточном количестве.

3. Скорость оседания эритроцитов

В пробирке с кровью, разбавленной противосвертывающими веществами (антикоагулянтами), под действием силы тяжести постепенно происходит разделение на два слоя. В нижний слой оседают сравнительно тяжелые клетки – эритроциты: их плотность 1,098 г/см3. Благодаря наличию атомов железа в гемоглобине эритроцитов, нижний слой имеет красную окраску. Верхний прозрачный слой – плазма крови; ее плотность поменьше: в среднем, 1,027 г/см3.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) – это скорость опускания границы между слоями плазмы и эритроцитов. Единица измерения СОЭ: мм/час.

Чтобы при заборе крови на анализ по СОЭ довольствоваться несколькими ее каплями, вместо пробирок используются тонкие стеклянные или пластиковые градуированные трубки – капилляры. Диаметр этих трубок равен 1 мм, что примерно в 100 раз больше, чем диаметр капилляров кровеносной системы.

Сложилось два основных способа проведения анализа на СОЭ. В России и в постсоветских странах применяется, в основном, способ Панченкова, в остальных странах – способ Вестергрена. В обоих способах кровь на анализ забирают натощак, в утренние часы. В обоих способах забирают венозную кровь и в качестве коагулянта применяют 5%-раствор цитрата натрия в пропорции к крови 1:4. Основное отличие – в длине применяемых капилляров: в способе Панченкова применяются капилляры длиной 100 мм, а у Вестергрина их длина 200 мм. Результаты измерений СОИ по Панченко и Вестергрину в диапазоне СОИ от 0 до 10мм/час совпадают, но чем больше значения скорости оседания, тем больше отличия результатов измерений (см. табл. 1):

Таблица 1 Сравнение результатов измерений СОИ по Панченкову и Вестергрину; мм/час

В длинном капилляре Вестергрина эритроциты, погружаясь в течение часа, создают друг другу в совокупности меньше помех, чем в коротышке – капилляре Панченкова. В длинном капилляре эритроцитам тонуть легче, чем в коротком.

При измерении СОЭ в вертикально установленных трубках-капиллярах происходит следующее.

- Первые 10 минут: сначала эритроциты погружаются по принципу «каждый сам по себе», но вскоре начинают образовываться вертикальные скопления

15

эритроцитов – так называемые «монетные столбики». Объединение в столбики вопреки кулоновскому взаимному отталкиванию эритроцитов происходит благодаря тому, что разнообразные белковые молекулы, плавающие в плазме, разворачиваются, притягиваясь своими положительно заряженными частями к эритроцитам и тем самым ослабляя их взаимное отталкивание.

-Следующие 40 минут: столбчатые структуры укрупняются за счет присоединения эритроцитов-одиночек и объединения мелких столбиков. При этом скорость оседания возрастает.

-Еще 10 минут: стадия отстаивания, склеивания и уплотнения осевшей фракции. На этой стадии скорость оседания уменьшается практически до нуля.

Значения СОЭ в норме для различных категорий населения приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значения СОЭ в норме

Примечание: показатели нормы СОЭ по Панченкову и по Вестергрину практически совпадают. Несовпадения имеют место при повышенных значениях СОЭ. В таблице 2 повышенные значения СОЭ не рассматриваются.

4. Диагностическая ценность СОЭ

Прежде всего отметим, что постановка однозначного диагноза по откло-

нениям СОЭ от нормы невозможна.

Измерение СОЭ может производиться в профилактических целях при обычном врачебном осмотре, чтобы проверить, нет ли отклонений от нормы в целом по организму пациента. СОЭ может измеряться для контроля эффективности ранее назначенного лечения.

Повышенное значение СОЭ может быть вызвано:

-инфекционными заболеваниями – вирусными, грибковыми, бактериальны-

ми;

-беременностью;

-заболеваниями иммунной системы – аутоиммунными заболеваниями (их известно около восьмидесяти);

-инфарктами внутренних органов, в том числе инфарктом миокарда;

-злокачественными опухолями;

-травмами и переломами;

-анемиями различного рода;

16

-интоксикациями;

-перенесенным операционным вмешательством;

-состоянием после шока;

-стрессом;

-приемом некоторых лекарственных препаратов.

Пониженное значение СОЭ наблюдается в следующих случаях:

-врожденная недостаточность кровообращения;

-некоторые нарушения белкового состава плазмы крови;

-голодание, снижение мышечной массы;

-вегетарианская диета.

5. Вязкость жидкости. Коэффициент вязкости

Мы называем жидкость вязкой, если при ее перемешивании нам приходится прикладывать большие усилия.

Если в двух параллельных соприкасающихся слоях жидкость движется с различной скоростью v1 и v2, то по границе их соприкосновения действуют силы вязкого трения (рис. 1):

Рис.1. Взаимодействие слоев жидкости.

Для медленного слоя 2 сила вязкого трения направлена так, что способствует его более быстрому движению. Для быстрого слоя 1 сила трения является тормозящей.

Сила взаимодействия слоев описывается формулой Ньютона:

тр ΔZ

Здесь v = v2 – v1 – разность скорости в соседних слоях; ΔZ -расстояние между слоями;

отношение Δν называется градиентом скорости.

ΔZ

η – коэффициент динамической вязкости; зависит от рода жидкости и ее температуры.

Из формулы (1) следует выражение для коэффициента вязкости:

17

На основе этого выражения введена производная единица коэффициента вязкости в системе СИ – 1Па·с (паскаль-секунда):

В этой лабораторной работе пригодится тысячная доля от 1Па·с – это 1мПа·с (миллипаскаль-секунда).

Диапазон значений коэффициента динамической вязкости жидкостей весьма широк: у ацетона – 0,322 мПа·с, а у глицерина – 1480 мПа·с (1,48 Па·с)

Примечания:

1. Различают динамическую и кинематическую вязкость. Коэффициент кинематической вязкости ν и более привычный для нас коэффициент динамической вязкости η связаны следующим образом: ν=η/ρ, где ρ – плотность жид-

кости или газа. Единица измерения кинематической вязкости в системе

СИ – 1 м2/с.

2. В литературе встречается внесистемная единица измерения коэффициен-

та кинематической вязкости стокс (названа в честь английского физика и математика). Его связь с системой СИ: Ст = 1 см2/с = 0,0001 м2/с.

6. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Вязкость крови

В связи с обсуждением вопросов вязкости, представляет интерес несложная классификация, согласно которой жидкости подразделяются на две категории: на ньютоновские и неньютоновские.

Уньютоновских жидкостей коэффициент вязкости зависит только от рода вещества и температуры.

Уненьютоновских жидкостей коэффициент вязкости зависит не только от температуры, но и от особенностей их течения: поперечные размеры потока, градиент скорости в нем. И вообще, все неньютоновские жидкости неньютоновы по-своему. Насколько неожиданными, непривычными и даже опасными могут быть неньютоновские жидкости, можно посмотреть в интернете. Наберите в поисковике болотную трясину или зыбучие пески, не пожалеете.

Ньютоновские жидкости состоят из простых неорганических молекул или низкомолекулярных органических. Простые молекулы – сравнительно простой характер взаимодействия параллельных слоев жидкости. Вязкость жидкости зависит только от температуры. При увеличении температуры коэффициент вязкости уменьшается.

Неньютоновские жидкости – сложные: суспензии, эмульсии, жидкости с протяженными молекулами высокополимеров.

18

Кровь – неньютоновская жидкость.

Это связано со сложностью состава: в плазме крови – разнообразные белки, оказывающие разнонаправленное влияние на ее вязкость. Большое влияние на вязкость крови оказывают ее форменные элементы.

Это проявляется и в сильной зависимости вязкости крови от условий ее протекания. Например, вязкость крови, измеренная в клинической лаборатории, может оказаться равной 5мПа·с, но кровь того же пациента в его же собственных капиллярах может иметь вязкость порядка 800 мПа·с. Будь кровь ньютоновской жидкостью, ее вязкость в капиллярах оказалась бы тоже 5 мПа·с.

7.Некоторые факторы, влияющие на вязкость крови

Вшироких кровеносных сосудах и при низких скоростях кровотока эритроциты объединяются в конгломераты, разделенные плазмой. Пример таких конгломератов – «монетные столбики», возникающие при оседании эритроцитов. Конгломераты, объединяясь, могут укрупняться, образуя достаточно жесткие структуры и становясь все более ощутимой помехой свободному движению крови. Вязкость крови при этом возрастает.

С ростом скорости кровотока растут и градиенты скорости, конгломераты распадаются на малые протяженные части, которые способны изгибаться, продвигаясь в своем слое течения. Вязкость крови уменьшается.

Эритроциты протискиваются через капиллярные кровеносные сосуды, преодолевая их «гуськом». В этих условиях вязкость крови наибольшая.

Вязкость плазмы крови очень сильно зависит от ее биохимического состава. Любому патологическому состоянию организма соответствует специфическая реакция иммунной системы, приводящая к появлению в составе плазмы многочисленных белков, адекватных данной патологии. Эти биохимические потрясения оказывают значительное влияние и на вязкость крови, и на СОЭ. Исполнительным механизмом этого влияния является электрическое взаимодействие белковых молекул с мембранами эритроцитов. Результат может быть разным: одни белки работают на уменьшение потенциала поверхности эритроцитов, другие – противодействуют этому уменьшению. Исход этой конфронтации сильно зависит и от самих эритроцитов. Потрепанные жизнью эритроциты имеют пониженный потенциал поверхности, слабее взаимно отталкиваются, легче слипаются в конгломераты. У слипшихся эритроцитов резко уменьшается эффективная площадь поверхности, а это – путь к анемии.

Эритроциты, не справляющиеся с выполнением своего предназначения, подлежат выводу из обращения: «некто» в этой системе, оценив поверхностный потенциал таких эритроцитов как недостаточный, отправит их на переработку. Система сама решает вопросы очередности замен. Но в некоторых случаях желательна помощь медицины.

Применение в медицине капиллярных вискозиметров способствовало появлению и широкому применению внесистемной единицы вязкости крови. Относи-

тельная вязкость крови – это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз вязкость крови превосходит вязкость воды при той же температуре.

19