血液流变学和休克时血液流变性障碍素材

血液流变学和休克时血液流变性障碍素材第一页，共26页。流变学和血液流变学的概念流变学−−力学的分支，研究不同物质在力作用下流动和变形的规律血液流变学−−是专门研究血液及其有形成分的流动和变形的规律以及这种规律对循环功能乃至全身功能和代谢的影响血液流变学的研究层次

宏观−研究切应力（shearstress)、切变率(shearrate)与血粘度η的关系

微观−研究RBC、WBC、plat变形、聚集及细胞粘附分子(CAM)与血粘度η的关系

高粘度血症是血液流变性障碍的综合性表现泊肃叶公式Q=pπr4/8Lη第二页，共26页。§1微循环血液流变学特性一、血液流态多样性−−“层流”、“边流”、“轴流”、“丸流”、“环流”分层流动或呈园锥形流态F1→←F2剪切力、切向力、切向力/cm2

即切应力，为达因/cm2或牛顿/m2层流→切应力、切变率V1→V2→

切变率表示速度变化梯度τ=V1−V2(cm/s)/X(cm)1/秒、S−1τ=4v/rX第三页，共26页。RBCWBCPlatPlasma血细胞呈“轴流”，RBC是“轴流”主角血浆呈“边流“，其厚度与三个因素有关，其作用1、减少η及血流阻力，2、“血浆撇离效应”(Plasmaskimmingeffect)，有利微血管灌流RBCplasmaRBC呈”丸流“、血浆呈”环流“有利于毛细血管血液灌流产生“文秋里效应”第四页，共26页。二、血液粘度(η)有三个依赖关系1、血η对切变率的依赖关系

牛顿型流体非牛顿型流体血浆呈牛顿型流体全血呈非牛顿型流体ητPlasmabood200S−1第五页，共26页。2、血液η对切变时间的依赖关系（血液的触变性）

ηt0.1~10S−13、血液η对血管口径的依赖关系（法−林效应）3005~7管径（μm)η临界半径（1.5~4μm）逆转现象临界半径↑见于：Hct↑、pH↓、RBC变形能力↓第六页，共26页。§2休克时血液流变性改变一、RBC流变性改变（一）RBC比容（Hct)改变

RBC的Hct=45%

1、RBC比容对η的影响：ηηHctHct45%45%50S−1100S−1200S−145%

是临界压积值切变率越低，则临界压积值越低第七页，共26页。2、RBC的Hct对血液向器官输氧能力的影响输氧量=QX动脉血氧含量(CaO2)ηRBC的HctCaO2maxQ=Pπr4∕8LηCaO2=氧容量（CaO2max)X血氧饱和度（SO2)=1.43ml/gXHctXSO2最适比容=30%~35%（正常切变率下）切变率越低，则最适比容也越低，如：200S−1为35%50S−1为25%5S−1为13%Hct∕η为max时的Hct，为最适比容ηHct第八页，共26页。3、休克时RBC的Hct的改变

与休克的原因和休克发展阶段（微血管收缩、扩张、麻痹）有关

烧伤性休克早期呈Hct↑；失血性休克早期呈Hct↓，有代偿意义，中期呈Hct↑，晚期呈Hct↑4、Hct变化在休克治疗中的意义

古代放血疗法和现代血液稀释疗法原理就是利用Hct↓1、Hct也象Bp、R、CVP、CO、尿量等一样，成为休克监护的重要内容和措施

2、在输血和输液的选择上应参考最适比容这一指标

1）在抢救失血性休克中不应过分强调输血的作用

2）在休克晚期一般主张控制Hct在25～30%3）推崇中分子右旋糖苷（Dext70)第九页，共26页。（二）RBC变形能力降低

变形的形式和作用：1、向轴集中过程中拉长、取向、旋转以减少阻力和有利RBC与血浆交换，2、在Capi中呈弹丸状有利灌流，3、控制RBC数量和质量。

1、RBC膜结构变化：胆固醇∕磷脂＞1.2；氧自由基使大分子交联、血红蛋白变性；骨架蛋白比例失调和缺乏；蛋白二聚体联成多聚体能力↓。

2、RBC胞浆粘度−−内粘度增高：血红蛋白理化性质改变

3、RBC的几何状态改变−−表面积∕体积改变：表面积（160μm2)∕体积(94μm2)≈1.5→↓ATP↓→骨架蛋白伸缩能力↓

第十页，共26页。（三）、RBC聚集能力增强

Fa=−Fs−Fe−Fm+Fb+Fh

F：forceorfactora：aggregations：shearrateorshearstresse：electricitym：membraneb：bridgingh：hematocrit1、血液切应力和切变率↓（血流速度↓）切变率=V1-V2∕x切变率=4V∕r休克时V↓r↑2、RBC表面负电荷↓涎酸中-COOH→-COO-1

休克时-COO-1↓3、RBC膜变形能力↓

4、血浆纤维蛋白原↑、桥联力↑

5、RBC比容↑

第十一页，共26页。二、WBC流变性改变（一）、WBC粘附于微血管内壁上WBC与VEC之间的粘附力＞微血管内壁切变率时可粘附。

WBC与VEC之间的粘附是涉及到这两种细胞膜上固有的和诱导表达的细胞粘附分子(CAM)之间识别、结合的结果。细胞粘附分子是介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质以及某些血浆蛋白间的识别与结合的一大类膜蛋白。

绝大多数CAM是存在于膜上的整合的糖蛋白，由较长的细胞外区、跨膜区和较短的细胞内区组成。多数CAM的胞内区通过骨架结合蛋白与细胞骨架成分结合。CAM可分5大家族。第十二页，共26页。细胞粘附分子的结构和分类第十三页，共26页。参与WBC与VEC粘附的CAM成员特点WBC膜上整合素家族VEC膜上Ig超家族WBC与VEC膜上选择素家族由α、β二条链组成的跨膜糖蛋白，分β1β2β3亚族具Ig样重复区域的跨膜糖蛋白由L、E、P−Selectin三成员组成，跨膜糖蛋白，配体为寡糖1、CD11a/CD18(LFA−1)CD11b/CD18(Mac−1)1、ICAM−1(CD54)ICAM−2(CD102)1,L−Selectin1)α不同、β相同，属β2亚族2）存在所有WBC膜上；诱导表达3）与ICAM−1、ICAM−2识别结合，参与稳定粘附1）含5个和2个Ig样重复区域2）存在VEC和其他细胞膜上；诱导和固有表达3）与CD11a/CD18、

CD11b/CD18识别结合；参与稳定粘附1）结构上无特点2）存在WBC膜上;固有表达3）与VEC膜上寡糖识别，快速低亲和力结合；参与滚动粘附第十四页，共26页。继续上表WBC膜上整合素家族VEC膜上Ig超家族WBC与VEC膜上选择素家族由α、β二条链组成的跨膜糖蛋白，分β1β2β3亚族具Ig样重复区域的跨膜糖蛋白由L、E、P−Selectin三成员组成，跨膜糖蛋白，配体为寡糖2）CD49d/CD29(VLA−4)2)VCAM−1(CD106)2)E−Selectin1)α不同、β不同，属β1亚族2）存在激活LC和其他WBC上；诱导或固有表达3）与VCAM−1识别结合；参与稳定粘附1）含6个Ig样重复区域2）只存在WBC上；诱导表达3）与CD49d/CD29识别结合；参与稳定粘附1）结构上无特点2）存在WBC上；诱导后从头合成3）与WBC膜上寡糖识别结合；参与稳定粘附第十五页，共26页。粘附过程分滚动粘附和稳定粘附二个阶段滚动粘附中由L−Selectin发挥主要作用，稳定粘附中由诱导表达的CAM如CD11b/CD18、

ICAM−1、VCAM−1发挥主要作用，第十六页，共26页。（二）、WBC嵌塞于毛细血管腔

嵌塞部位在Capi的EC的隆起部或Capi分支狭窄部

后果是血流暂停、WBC−RBC列车样血流、RBC重分配、破坏RBC的丸流

1）WBC变形能力下降

2）切变率和切应力下降及微血管收缩（1）使WBC变形的切应力和切变率要大于RBC的5倍，（2）切应力和切变率下降使EDRF↓EDCF↑导致微血管收缩，（3）EC因缺氧而肿胀，第十七页，共26页。三、血小板流变性改变及其在血栓形成中的作用

（一）血小板激活的信号转导第十八页，共26页。细胞外信号相应膜受体转导蛋白靶酶前体第二信使功能蛋白反应αβγGDP(GTP)Gs

腺苷酸环化酶（AC)

Gi

腺苷酸环化酶（AC)Gq

磷脂酶C(PLC)+_+第十九页，共26页。TXA2ATⅡPATCol与膜上相应受体结合GqPLCPIP2IP3DG

PKCSR释Ca+2↑L型Ca通道开放Ca+2内流↑[Ca+2]i↑Ca−CaM↑MLCKMLC~PMLC~P+A收缩、变形（+）（+）(IP3R)P47~P释放反应GPⅡb/Ⅲa～P粘、聚反应（+）ADPAdr与膜上相应受体结合GiACATPcAMP↓PKC↓SR泵Ca+2↓（+）（−）第二十页，共26页。PGI2PGE2PGD2与膜上相应受体结合GsACATPcAMP↑

PKA↑SR泵Ca+2↑[Ca+2]i↓Ca−CaM↓MLCK↓MLC~P↓MLC~P+A↓舒张、变形恢复（+）（+）第二十一页，共26页。（二）血小板粘附的分子机制vWF：血浆假血友病因子FN：纤维连结蛋白TSP：血小板反应素RGD：精-甘-天冬氨酸第二十二页，共26页。（三）血小板聚集的分子机制GPⅡb∕ⅢaGPⅡb∕ⅢaFgvWFFNTSP(RGD)(RGD)Fg：纤维蛋白原vWF：血浆假血友病因子FN：纤维连结蛋白TSP：血小板反应素RGD：精-甘-天冬氨酸第二十三页，共26页。（四）休克时引起血小板粘附聚集的原因和机制1、微血管EC损伤，使Plat粘、聚能力↓，正常微血管EC有抗Plat粘、聚功能（1）Plat表面含糖托素其主要成分为涎酸，使Plat带负电荷，正常EC亦带负电荷，两者相斥，不能相互接触；（2）EC能主动摄取、分解促Plat粘聚物质如：5−HT、BK、An