«Эластичность» плазмы крови человека тоже сказывается на кровотоке

Эксперименты ученых из Германии показали, что плазма крови обладает упругостью. (кликните картинку для увеличения)

Эксперименты ученых из Германии показали, что плазма крови обладает упругостью. (кликните картинку для увеличения)

20.02.2013 (19:53)
Просмотров: 3994
Рейтинг: 1.60
Голосов: 5

Теги:
кровь, плазма, жидкость,
Естественные науки >> Физика






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
В нашей крови содержится большое количество достаточно громоздких клеток, очевидным образом оказывающих воздействие на кровоток. Однако до сих пор исследователи со всего мира считали, что остальная часть крови (плазма) представляет собой обычную жидкость и не оказывает влияния на этот процесс. Группа ученых из Германии в своей последней работе показала, что плазма обладает свойством упругости, как, к примеру, твердые тела. Эта так называемая «эластичность» может иметь важное значение для моделирования кровотока в мельчайших сосудах, а также для разработки искусственных заменителей, соответствующих по своим свойствам обычной крови.

Представьте себе конструкцию, состоящую из вязкой жидкости, размещенной между двумя горизонтальными дисками, один из которых (верхний) вращается. Сила, необходимая для вращения верхнего диска, определяется вязкостью жидкости. Если же верхний диск отпустить, можно составить представление о так называемой упругости жидкости – свойстве, о котором обычно говорят в ракурсе изучения твердых тел.

Поток цельной крови обладает сложными характеристиками благодаря красным кровяным клеткам, составляющим почти половину ее объема. Но до сих пор ученые считали, что плазма крови – это самая обычная жидкость, для которой характерна только вязкость. Ранние эксперименты не показывали ее упругости, поскольку использовавшиеся установки, состоящие из описанных выше двух дисков, не могли в достаточной степени «растянуть» жидкость. Для увеличения наблюдаемого эффекта группа ученых из University of the Saarland (Германия) использовала конструкцию из двух раздвигаемых пластин. В этой конфигурации вязкоупругая жидкость образует тонкую нить между пластинами с отдельными утолщениями, при этом для обычной воды такое поведение совсем не характерно.

Ученые обнаружили, что сходного эффекта можно добиться, как в обычной плазме крови, так и в ее синтетическом заменителе, полученном с помощью добавления полимеров к воде. Для количественной оценки свойств плазмы крови ученые использовали видеозаписи, позволяющие измерить диаметр нити и ее изменение с течением времени.

Стоит отметить, что некоторые предыдущие эксперименты косвенным образом свидетельствовали о наличии упругости в плазме крови. Однако она почти всегда объяснялась последствиями миграции белков к поверхности жидкости с созданием специфического поверхностного слоя. В своем эксперименте немецкие ученые позаботились о том, чтобы исключить вклад этого эффекта, в частности, с помощью добавления химических веществ, которые разбивают подобный поверхностный слой.

Как считаю ученые, их открытие очень важно для дальнейшего исследования крови и связанных с ней процессов в организме. Хотя свойства потока цельной крови действительно в значительной степени определяются эритроцитами, полное описание плазмы необходимо, чтобы лучше понять процессы, происходящие в сосудах. Поток обычной жидкости, к примеру, воды, может образовывать вихри за препятствиями (в частности, камнями, препятствующими быстрому потоку), в то время как вязкоупругая жидкость склонна образовывать вихри перед препятствиями. В организме такими препятствиями могут стать сужения кровеносных сосудов. Естественно, вихри будут влиять на образование сгустков рядом с препятствиями. Особенно важен эффект в мельчайших кровеносных сосудах в тех местах, где они разделяются на несколько мелких кровотоков. Как считают ученые, точная имитация всех процессов, характерных для таких мест, необходима для разработки полноценных синтетических заменителей крови.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100