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红细胞力学特性的改变对微循环影响重大2021-12-06 08:59:36

良好的微循环灌注需要正常的血液流态与红细胞功能来维持。血液是复杂的非牛顿流体,当红细胞在微血管中,尤其是在毛细血管中流动时,由于其细胞粒径与血管直径相当,红细胞与血管壁间的相互作用力将大大增加,进而会影响到血液流变特性及整个血液流动状态。血液流变学特性主要依赖于红细胞的力学特性。力学特性决定红细胞的运动状态,进而决定血流阻力及血液循环状态。输血的主要作用是使足够的红细胞能够通过循环系统到达周围组织为机体供氧,因此,红细胞的力学特性直接影响输血的最终效果。

红细胞力学特性决定其在血管中的定位,从而决定静流层及血流阻力的大小。静流层是指血液在微血管中流动时,管壁附近出现的一个几乎没有细胞的层面。静流层的存在使得管壁附近血液粘度降低,从而降低血流阻力,有利于微循环灌注。当红细胞在血管中流动时,由于其管轴心处切变率较低,红细胞聚集体趋向于占据血管中轴位置,因此决定血管静流层的大小及血流阻力。在微血管中流动时,尤其是在大出血等造成循环障碍时,红细胞聚集可使血流呈淤泥状,甚至造成血流停滞。同时,作为血液的主要成分,红细胞聚集性很大程度上决定血液粘度。因此,储存后红细胞聚集性的改变对于输血后的微循环灌注及患者预后有较大影响。
 
红细胞力学特性决定其通过毛细血管的能力,直接影响毛细血管内的血流。研究发现,输注变形性降低的红细胞能够增加局部或全身的血管阻力,同时这种红细胞更加容易在肺、肝、脾的毛细血管中被捕获,从而降低血流和重要脏器的血液灌注。此外,红细胞变形性也是影响血浆静流层厚度的重要因素。良好的变形性使得红细胞在流经毛细血管时,等效直径可以缩小到约3µm,从而保证管壁处可保持约1.4µm的静流层,从而起到良好的润滑作用。
 
因此,当输注储存时间较长的红细胞时,其降低的变形性必然会对血液流动产生影响。膜的完整性对于维持红细胞正常形态,变形性及机械稳定性具有重要作用。红细胞膜的弹性影响其在循环中的正常流动,例如,疟原虫感染的红细胞会变坚硬,进而呈现出不正常的循环行为。此外,液滴在管道中流动时具有轴向迁移特性,而刚性粒子则无此特性。因此,红细胞膜的弹性也可能通过影响其径向迁移从而调节血浆静流层变化。
 
出自《红细胞储存损伤中的力学因素及防护策略研究》作者王瑛。